第四章晶体结构缺陷-PPT精品文档
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第三章晶体结构到目前为此,我们已经明白,无机材料中有一些只有一种聚集状态,如单晶体仅包含有结晶状态,玻璃仅包含有玻璃态。
有的则有二三种聚集状态集合在一起,如有些陶瓷材料就包含有结晶态、玻璃态、气孔和晶界。
因此,在讨论结构时,从材料科学的角度常常有四个层次:第一层次是指原子的种类,通常称之为化学组成(元素种类、浓度、分布、存在状态);第二层次是指原子核外的电子排布情况,通常称之为电子组态或电子构型;第三层次是指晶胞中质点的位置,相互之间的作用力,配位关系和对称关系,通常称之为晶体结构;第四层次是指各类显微镜下观察到的材料内部组织结构——晶相与玻璃相的存在与分布,晶粒大小、形状与取向,气孔尺寸、形状与位置,各种杂质、缺陷和微裂缝的存在形式和分布以及晶界特征等等,通常称之为材料的显微结构。
现在又回到第三层次---一些典型的晶体结构。
第一节原子晶体、分子晶体和金属晶体结构概述(P33)第二节典型无机化合物晶体结构一、单元化合物:1.金刚石结构(P43): 碳在高温高压下结晶而成金刚石。
见参考书145页2.石墨结构(P43):化学式也为C,晶体结构为六方晶分,P63/mm空间群,a0=0.146nmC0=0.670nm石墨结构表现为碳原子成层状排列。
每一层中碳原子成六方环状排列,见图,每个碳原子与三个相邻的碳原子之间的距离相等,都为0.142nm。
碳在高温下形成石墨。
石墨的这种结构,表现为同一层内的碳原子之间是共价键,而层之间的碳原子则以分子键相连。
C原子的四个外层电子,在层内形成三个共价键多于的一个电子可以在层内部移动,类似于金属中的自由电子。
因而,在平行于碳原子层的方向具有良好的导电性。
性能:①导电性:可做发热体、高温坩埚、电极等;②硬度低;③熔点高;④圆滑性:可做润滑剂。
二、多元化合物:描述晶体结构的方法:i 从几何结晶学角度——空间格子ii 从球体堆积角度——负离子做堆积,正离子填充空隙iii 用鲍林规则分析——多面体堆积iv 取晶胞,晶胞中质点的具体位置1、AX型(1)NaCl型(P35而参考书154页)方法i:一套Cl-和一套Na+的立方面心格子穿插而成。