无机材料科学基础第二章PPT课件.ppt

1、晶系和十四种布拉菲格子晶系和十四种布拉菲格子 晶晶 胞胞 晶向指数和晶面指数晶向指数和晶面指数 晶格：阵点用一系列相互平行的直线连接起来形成的空间格架晶胞；构成晶格的基本单元1 1、划分原则、划分原则（1 1）所选平行六面体的对称性应符合整个空）所选平行六面体的对称性应符合整个空间点群的对称性。间点群的对称性。（2 2）在（）在（1 1）基础上，选棱间直角关系最多的）基础上，选棱间直角关系最多的平行六面体。平行六面体。（3 3）在（）在（1 1）、（）、（2 2）基础上选体积最小的。）基础上选体积最小的。（4 4）当棱间交角不为直角时，选结点间距小）当棱间交角不为直角时，选结点间距小的行列作为

2、平行六面体的棱，且棱间交角接近的行列作为平行六面体的棱，且棱间交角接近于直角的平行六面体。于直角的平行六面体。2 2、晶胞的分类、晶胞的分类初级晶胞：简单晶胞，只在平行六面体的八个角顶有阵点。复合晶胞：除角顶外，在其体心、面心或低心位置上也有阵点。3 3、描述晶胞的形状大小、描述晶胞的形状大小4 4、晶系和布拉菲点阵、晶系和布拉菲点阵分类依据：棱长、夹角七种类型：七大晶系布拉菲点阵：14种81/8161/2381/8111181/81晶向：空间点阵中各阵点列的方向晶面：空间点阵中任意一组阵点的平面代表晶体中的原子平面国际上通用的是密勒指数（Miller）立方晶系ABCabco(100)(010

3、)(001) 离子离子半径半径：离子中心到其作用力所及的离子中心到其作用力所及的有效范围的距离。正、负离子都看成球体。有效范围的距离。正、负离子都看成球体。离子半径是衡量键性、键强、配位关系及极离子半径是衡量键性、键强、配位关系及极化的重要数据。化的重要数据。 有效半径有效半径：指离子或原子在晶体结构中处指离子或原子在晶体结构中处于相接触时的半径。于相接触时的半径。 2.6.1 2.6.1 原子原子半径半径和离子半径和离子半径 原子原子半径半径：原子中核外电子作用范围的有效原子中核外电子作用范围的有效半径。半径。1 1、等大球体的最紧密堆积及其空隙：、等大球体的最紧密堆积及其空隙： 2.6.2

4、 2.6.2 球体紧密堆积原理球体紧密堆积原理（hexagonally-close packed）ABCABC. packingABABA. packingClose-packed structures1 1、等大球体的最紧密堆积及其空隙：、等大球体的最紧密堆积及其空隙： （1 1）六方最紧密堆积：）六方最紧密堆积：ABABABAB紧密堆积方紧密堆积方式，密排面平行于（式，密排面平行于（00010001）。）。1 1、等大球体的最紧密堆积及其空隙：、等大球体的最紧密堆积及其空隙： （2 2）立方最紧密堆积）立方最紧密堆积：ABCABC ABCABC 紧紧密堆积方式，密排面平行于（密堆积方式，密

5、排面平行于（111111）。）。(3)(3)、等、等径径球体堆积球体堆积的的空隙：空隙： 空隙有四面体空隙和八面体空隙，空隙有四面体空隙和八面体空隙，若有若有n n个等大球体作最紧密堆积时必有个等大球体作最紧密堆积时必有n n个八面体空隙和个八面体空隙和2n2n个四面体空隙。个四面体空隙。 2 2、不等、不等径径球体的紧密堆积球体的紧密堆积 可看成较大的球体成等大球体可看成较大的球体成等大球体紧密堆积方式，较小的球则按其本紧密堆积方式，较小的球则按其本身大小，充填在八面体或四面体空身大小，充填在八面体或四面体空隙中，形成不等大球体的紧密堆积。隙中，形成不等大球体的紧密堆积。 2.6.3 2.6

6、.3 配位数和配位多面体配位数和配位多面体 定义：定义：一个原子或离子的配位数，指在一个原子或离子的配位数，指在晶体结构中，该原子或离子的周围，与它晶体结构中，该原子或离子的周围，与它直接相邻结合的原子个数或所有异号离子直接相邻结合的原子个数或所有异号离子的个数。的个数。1 1、配位数（、配位数（CNCN）：）：单质晶体均为单质晶体均为12,12,或小于或小于12 12 ；离子晶体，一般为离子晶体，一般为4 4或或6 6；共价晶体中共价晶体中，配位数较低。，配位数较低。2 2、配位多面体：、配位多面体： 定义：定义：是指在晶体结构中，与某一个阳离子（或是指在晶体结构中，与某一个阳离子（或原子）

7、成配位关系而相邻结合的各个阴离子（或原原子）成配位关系而相邻结合的各个阴离子（或原子），它们的中心连线所构成的多面体。子），它们的中心连线所构成的多面体。阳离子的几种类型的配位形式及其相应的配位多面体。阳离子的几种类型的配位形式及其相应的配位多面体。 离子极化：离子极化：指离子在外电场作用下，改指离子在外电场作用下，改变其形状和大小的现象。变其形状和大小的现象。 2.6.4 2.6.4 离子的极化离子的极化2.6.4 2.6.4 离子的极化离子的极化 1 1、被极化被极化：一个离子在其它离子所产生的外：一个离子在其它离子所产生的外电场的作用下发生极化即被极化。用极化率电场的作用下发生极化即被极

8、化。用极化率表示。表示。 极化过程包括两个方面：极化过程包括两个方面：2 2、主极化主极化：一个离子以其本身的电场作用于：一个离子以其本身的电场作用于周围离子，使其它离子极化。主极化能力用周围离子，使其它离子极化。主极化能力用极化力极化力表示。表示。2.6.5 2.6.5 鲍林规则鲍林规则在一个稳定的晶体结构中，从所有相邻的在一个稳定的晶体结构中，从所有相邻的阳离子到达一个阴离子的静电键的总强度阳离子到达一个阴离子的静电键的总强度等于阴离子的电荷数。等于阴离子的电荷数。中心阳离子到达每一中心阳离子到达每一配位阴离子的静电键配位阴离子的静电键强度强度S S等于该阳离子的等于该阳离子的电荷数电荷数

9、Z Z除以它的配位除以它的配位数数n n。即。即S=Z/nS=Z/n。 以萤石为例以萤石为例S=2/8=1/4S=2/8=1/44/19/202254杨为中 材料物理化学本质不同的结构组元本质不同的结构组元是指在性质上有是指在性质上有明显差别的不同配位方式。如柘榴石明显差别的不同配位方式。如柘榴石(Ca(Ca3 3AlAl2 2SiSi3 3O O1212),),配位方式有两种配位方式有两种 。另一种为：另一种为： 一种为：一种为： 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The End谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日