无机材料微波固相合成方法与原理(刘韩星,欧阳世翕著)思维导图
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层状硅酸盐的判据:13)(,)(,),(,=---∑≠t Al Si t Al F OH B B t Al Si R RN N N N σ骨架状硅酸盐:一类[SiO4]4-四面体单元的四个角都相互连接的硅酸盐矿物。
典型代表氧化硅氧化硅的四种结构:石英(错误!未找到引用源。
)、鳞石英(错误!未找到引用源。
)、方石英(动画1,动画2,错误!未找到引用源。
)和柯石英(四元环是基本单元,如错误!未找到引用源。
,晶胞有四个层面组成,如错误!未找到引用源。
所示,具有很大的通道,是形成长石和分子筛矿物的基础)长石类矿物:基于柯石英的开放结构,1/4到1/2的[SiO4]4-被[AlO4]5-所取代(但阳离子(M 或M2+)总数对Si 和Al 的总和比总是1/4),不足电荷由碱金属 (Li+,Na+,K+)或碱土金属(Ca2+,Ba2+)补充,阳离子填充在柯石英骨架结构的通道中。
氧化硅转变成长石矿物简式:SiO2(柯石英))(82222/12/14/1钙长石O Si CaAl O Al Si Ca →⎥⎦⎤⎢⎣⎡→ 五、高分子晶体高分子的基本形态是以双键打开的有机分子为结构单元的线性连接,这些结构单元(链节)是大分子中线性重复的基本单位。
通常这样的大分子有数千或上万个结构单元,具有极高的分子量,因此这类材料称为高分子材料或高聚物材料。
(一)高分子晶体的形成乙烯CH2=CH2、CH2=CHR (R 为取代H 的有机基团)n(CH2=CHR)(CH2--CHR )n 基本形态:双键打开的有机分子为结构单元的线性重复连接,有数千上万结构单元,具极高分子量高分子材料特点:很多独立分子组成。
长链大分子结构单元完全一致称均聚;两种以上的结构单元混合组成称共聚。
高分子结构单元连接特点:链节间通常饱和共价键(一次键)。
大分子间或同一大分子不同链段间仅有二次分子力(范氏力等)。
结构形态:二次分子力弱,难使大分子形成有序的结晶结构。
第一章晶体几何基础1-1 解释概念:等同点:晶体结构中,在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点。
空间点阵:概括地表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。
结点:空间点阵中的点称为结点。
晶体:内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。
对称:物体相同部分作有规律的重复。
对称型:晶体结构中所有点对称要素(对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴)的集合为对称型,也称点群。
晶类:将对称型相同的晶体归为一类,称为晶类。
晶体定向:为了用数字表示晶体中点、线、面的相对位置,在晶体中引入一个坐标系统的过程。
空间群:是指一个晶体结构中所有对称要素的集合。
布拉菲格子:是指法国学者A.布拉菲根据晶体结构的最高点群和平移群对称及空间格子的平行六面体原则,将所有晶体结构的空间点阵划分成14种类型的空间格子。
晶胞:能够反应晶体结构特征的最小单位。
晶胞参数:表示晶胞的形状和大小的6个参数(a、b、c、α 、β、γ ).1-2 晶体结构的两个基本特征是什么?哪种几何图形可表示晶体的基本特征?解答:⑴晶体结构的基本特征:①晶体是内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体。
②晶体的内部质点呈对称分布,即晶体具有对称性。
⑵14种布拉菲格子的平行六面体单位格子可以表示晶体的基本特征。
1-3 晶体中有哪些对称要素,用国际符号表示。
解答:对称面—m,对称中心—1,n次对称轴—n,n次旋转反伸轴—n螺旋轴—ns ,滑移面—a、b、c、d1-5 一个四方晶系的晶面,其上的截距分别为3a、4a、6c,求该晶面的晶面指数。
解答:在X、Y、Z轴上的截距系数:3、4、6。
截距系数的倒数比为:1/3:1/4:1/6=4:3:2晶面指数为:(432)补充:晶体的基本性质是什么?与其内部结构有什么关系?解答:①自限性:晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。
②均一性和异向性:均一性是由于内部质点周期性重复排列,晶体中的任何一部分在结构上是相同的。
异向性是由于同一晶体中的不同方向上,质点排列一般是不同的,因而表现出不同的性质。
(六)晶界的特性晶界的特性:不完整,畸变较大,存在晶界能,晶粒长大和晶界的平直化能减小晶界总面积,降低晶界总能量;晶界常温下对塑性变形起阻碍作用,显然,晶粒越细,金属材料的强度、硬度也越高;晶界有较高动能及缺陷,熔点较低,腐蚀速度较快第三章固溶体固溶体:类似于液体中含有溶质的溶液,晶体中含有外来杂质原子的一种固体的溶液固溶体特点:掺入外来杂质原子后原来的晶体结构不发生转变。
但点阵畸变,性能变化如多数合金,硅中掺入磷和硼都是固溶体固溶度:外来组分量可在一定范围内变化,不破坏晶体结构的最大溶解度量中间相:超过固溶体的溶解限度时,可能形成晶体结构不同,处于两端固溶体的中间部位的新相固溶体分类:置换固溶体,间隙固溶体,缺位固溶体,如错误!未找到引用源。
所示溶体的有序和无序分类:据溶质原子在溶剂晶体结构中排列的有序与否区分。
达某一尺度为有序畴;长程有序可为超结构有限和无限固溶体分类:两组元在固态呈无限溶解,即为(连§3-1影响固溶度的因素结构相同只是完全固溶的必要条件,不是充分条件续固溶体)无限固溶体一、休姆-罗瑟里(Hume-Rothery)规律固溶体固溶度的一般规律:1、尺寸因素:当尺寸因素不利时,固溶度很小;2、化学亲和力:稳定中间相(和组元的化学亲和力有关)会使一次固溶体的固溶度下降(中间相自由能曲线低);3、电子浓度:电子浓度(价电子数和原子数的比值)影响固溶度和中间相稳定性,100)100(vx x V a e +-=(溶质价为v ,溶剂价为V )。
还有适用于某些合金系的“相对价效应” ,即高价元素在低价中的固溶度大二、尺寸因素尺寸与溶解度关系:溶质与溶剂原子的尺寸相差大,畸变大,稳定性就低,溶解度小点阵常数的改变:置换固溶体,平均点阵常数增大或收缩,如错误!未找到引用源。
所示;间隙固溶体,总是随溶质溶入而增大。
维伽定律:固溶体点阵常数a 与溶质的浓度x 之间呈线性关系:x a a a a )(121-+=。