第二章：无机非全属材料的结构 8g668516.6kV×38.8K'1:8gmm 80756615.0kVX5.g8k6:66wm
第二章：无机非金属材料的结构
2.1、不同层次上的陶瓷结构含义 1)微观结构（原子、分子尺度上） 指：键，晶体类型，缺陷类型及浓度等 ·固体材料是原子（离子、分子）排列、聚合而成，不但取决于原 子本性（物质组成），还和排列、聚合方式有关（晶体结构） ·晶体的性质是由晶体的组成和结构决定的，而组成和结构之间由 存在密切的内在联系。 2)显微结构 烧结体的晶粒大小、分布，粒界，气孔、裂纹等
2.1、不同层次上的陶瓷结构含义 1）微观结构（ 原子、分子尺度上） 指：键，晶体类型，缺陷类型及浓度等 固体材料是原子（离子、分子）排列、聚合而成，不但取决于原 子本性（物质组成），还和排列、聚合方式有关（晶体结构） 晶体的性质是由晶体的组成和结构决定的，而组成和结构之间由 存在密切的内在联系。 2）显微结构 烧结体的晶粒大小、分布，粒界，气 孔、裂纹等 2
2.1、化学键 1化学键种类 >离子键：阳离子和阴离子通过静电引力结合； 1))结构严紧；2)无方向性和饱和性 3)离子晶体键能大，熔点、沸点高，硬度大、脆，延展性差。 >共价键：当两种电负性相差很小或相等的原子结合时，由双方原子各提供一定数量的电子组成共用电 子对，通过这些共用电子对把原子联系起来，这种键称为共价键。 1)fr,0φ)结构疏松，电子轨道 2)有方向性和饱和性，种类决定堆积形状，SP2(三角形)，SP(四面体) 3)共价键晶体（原子晶体）具有高的硬度和低的导电性。 >金属键（电子键）：每个金属原子都贡献出价电子，形成由整个金属晶体所共有的电子云。 导电性、导热性、延展性 >氢键 (小的氢核被相邻分子的并不共有的电子吸引) >范德华力（物理键）：分子正负电荷中心不重合，使分子之间产生吸引力。是各种键中健力最弱的一种
2.1、化学键 1 化学键种类 离子键：阳离子和阴离子通过静电引力结合； 1）f=f(r) 结构严紧；2）无方向性和饱和性 3）离子晶体键能大，熔点、沸点高，硬度大、脆，延展性差。 共价键 ：当两种电负性相差很小或相等的原子结合时，由双方原子各提供一定数量的电子组成共用电 子对，通过这些共用电子对把原子联系起来，这种键称为共价键。 1） f=f(r, ) 结构疏松,电子轨道 2）有方向性和饱和性，种类决 定堆积形状, SP2 (三角形),SP3 (四面体) 3）共价键晶体（原子晶体）具有高的硬度和低的导电性。 金属键 (电子键)：每个金属原子都贡献出价电子，形成由整个金属晶体所共有的电子云。 导电性、导热性、延展性 氢键 (小的氢核被相邻分子的并不共有的电子吸引) 范德华力 (物理键)：分子正负电荷中心不重合，使分子之间产生吸引力。是各种键中键力最弱的一种
田 O⊙O⊙O⊙ ⊕ ⊙ ⊕ ⊕ 田 O ⊕ ⊕ ⊕ ⊕ () b) e) 离子晶体NaC) 金属 氢键晶体（硼酸） (f) 共价键晶体（佛化细〉 分子晶体（固态氩） 混合键晶体（石墨） 各种晶体类型示意图
离子晶体（NaCl） 金属 氢键晶体（硼酸） 共价键晶体（锑化銦） 分子晶体（固态氩） 混合键晶体（石墨） 各种晶体类型示意图 4
2.1、化学键 晶体类型 离子晶体 共价晶体 金属晶体 分子晶体 结构特征 正负离子相间最 共价键结合， 金属键结合， 范得华力结 密堆积，离子键， 有方向性和饱 无方向性，配 合，键能低， 键能较高约 和性，键能约 位数高，键能 约8-40kJ 800kJ/mol 80kJ/mol 约80kJ/mol /mol 例 NaCl,CaF2,Al2O3 Si,InSb,PbTe Na,Cu,W Ar,H2,CO2 热学性质 熔点高 熔点高 热传导性良好 熔点低，热 膨胀率高 力学性质 强度高， 硬度高， 强度和硬度由 具有各种强度 强度低，可 质地脆 中到高，质地 和硬度，压延 压缩，硬度 脆 性好 低 电学性质 低温下绝缘，某 绝缘体或半导 固体和熔体均 固体和熔体 些晶体有离子导 ，熔体不导 为良导体 均为绝缘体 电，熔体导电 电 光学性质 多为无色透明， 透明晶体具有 不透明，高反、 呈现组成分 折射率较高 高折射率 折射率 子的性质
晶体类型 离子晶体 共价晶体 金属晶体 分子晶体 结构特征 正负离子相间最 密堆积，离子键， 键能较高约 800kJ/mol 共价键结合， 有方向性和饱 和性，键能约 80kJ/mol 金属键结合， 无方向性，配 位数高，键能 约80kJ/mol 范得华力结 合，键能低， 约 8-40 kJ /mol 例 NaCl,CaF2 ,Al2O3 Si,InSb, PbTe Na,Cu,W Ar,H2 ,CO2 热学性质 熔点高 熔点高 热传导性良好 熔点低，热 膨胀率高 力学性质 强度高，硬度高， 质地脆 强度和硬度由 中到高，质地 脆 具有各种强度 和硬度，压延 性好 强度低，可 压缩，硬度 低 电学性质 低温下绝缘，某 些晶体有离子导 电，熔体导电 绝缘体或半导 体，熔体不导 电 固体和熔体均 为良导体 固体和熔体 均为绝缘体 光学性质 多为无色透明， 折射率较高 透明晶体具有 高折射率 不透明，高反、 折射率 呈现组成分 子的性质 2.1、化学键