無機(jī)材料物理化學(xué)第一章-文庫(kù)吧
2024-12-31 15:21 本頁(yè)面
【正文】 業(yè)大學(xué)出版社 ?《 硅酸鹽物理化學(xué) 》 陸佩文 主編 東南大學(xué)出版社 ?《 硅酸鹽物理化學(xué) 》 丁子上 等主編 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ?《 無機(jī)材料物理化學(xué) 》 葉瑞倫 主編 天津大學(xué) ?《 怎樣看硅酸鹽相圖 》 沈鶴年 ?《 玻璃物理化學(xué)導(dǎo)論 》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ?《 陶瓷導(dǎo)論 》 （六）、參考教材： ? （ 1）課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法 課程特點(diǎn)：內(nèi)容多、原理規(guī)律多、概念定義多 （ 2）重點(diǎn)內(nèi)容 熟悉常用術(shù)語(yǔ)和基本概念。 深刻領(lǐng)會(huì)材料結(jié)構(gòu)、性能、組成之間的辯證關(guān)系、 ? （ 3）課時(shí)分配 講課 60學(xué)時(shí)（含習(xí)題課）、討論 8學(xué)時(shí) （七）相關(guān)說明： 第 1章 幾何結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ) ? 晶體的基本特征 ? 晶體的宏觀對(duì)稱和晶體分類 ? 晶體定向和晶面符號(hào) ? 晶體結(jié)構(gòu)的基本特征 ?晶體是怎樣的物質(zhì) ？ ? 晶體的研究首先是從研究晶體幾何外形的特征開始 .在古代 ， 無論中外 ， 都把具有規(guī)則的幾何多面體形態(tài)的水晶稱為晶體 。 凡是具有 （ 非人工琢磨而成 ） 幾何多面體形態(tài)的固體都稱之為晶體 以上兩種定義都是不正確的 ? 1912年 ， X射線晶體衍射實(shí)驗(yàn)成功 ， 對(duì)晶體的研究從晶體的外部進(jìn)入到晶體的內(nèi)部 ， 使結(jié)晶學(xué)進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段 。 現(xiàn)已證明，一切晶體不論其外形如何，它的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（原子、離子或分子）都是在三維空間有規(guī)律排列，主要表現(xiàn)為同種質(zhì)點(diǎn)的周期重復(fù)，構(gòu)成了所謂的“格子構(gòu)造” 。 ?所有晶體都具有格子構(gòu)造 —— ?晶體的共同特點(diǎn)。 重要的結(jié)論 物質(zhì)結(jié)晶狀態(tài)時(shí)的本質(zhì)特征： 結(jié)構(gòu)基元 在空間是不隨時(shí)間變化的三維周期排列”，它決定了晶體材料的宏觀和微觀的物理性能； 如果物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不具備這樣的本質(zhì)特征，如玻璃等，則就是非晶體材料； 有些有機(jī)高分子材料，它們的結(jié)構(gòu)基元只是一維或二維的近視長(zhǎng)程有序排列，其性質(zhì)介于晶體和非晶體之間，這種物質(zhì)稱為液態(tài)晶體，簡(jiǎn)稱液晶； 晶態(tài)物質(zhì)可以有多個(gè)晶體組成，由許多取向不同的單晶體晶粒隨機(jī)排列組合而成，也稱為多晶體。各個(gè)晶粒之間的分界線稱為晶界。 問題的提出 : 結(jié)構(gòu)基元的概念？？？ 研究晶體的微觀結(jié)構(gòu)重點(diǎn)就是要研究周期排列的規(guī)律性。 為了研究上的便利，通常把結(jié)構(gòu)基元中的原子或分子抽象為一個(gè)幾何點(diǎn)。這樣，研究基元的三維排列的規(guī)律就成為研究幾何質(zhì)點(diǎn)的排列規(guī)律 ———— 空間點(diǎn)陣。 點(diǎn)陣：幾何點(diǎn)在空間呈周期性規(guī)則排列的陣列。 空間點(diǎn)陣：用許多平行的直線將所有點(diǎn)陣連接起來所構(gòu)成的一個(gè)三維幾何架子，稱為空間點(diǎn)陣或稱為空間格子。 ? 晶體的結(jié)構(gòu)特征 ——空間格子構(gòu)造 相當(dāng)點(diǎn)： 以 氯化銫（ CsCl） 的晶體結(jié)構(gòu)為例。 無論 Cl 或Cs＋ 在晶體結(jié)構(gòu)的任何一方向上都是每隔一定的距離重復(fù)出現(xiàn)一次。 ? 為了進(jìn)一步揭示質(zhì)點(diǎn)周期性重復(fù)的規(guī)律 ， 我們可以對(duì)它作某種抽象 。 先在結(jié)構(gòu)中選出任一幾何點(diǎn) ， 這個(gè)點(diǎn)可以取在陰或陽(yáng)離子的中心 ， 也可以取它們之間的任意一點(diǎn) ， 然后在結(jié)構(gòu)中找出與此點(diǎn)相當(dāng)?shù)膸缀吸c(diǎn) ， 稱為 “ 相當(dāng)點(diǎn) ” 。 相當(dāng)點(diǎn)的條件是： – ⑴如果原始幾何點(diǎn)是取在質(zhì)點(diǎn)的中心，則相當(dāng)點(diǎn)所占的質(zhì)點(diǎn)的種類應(yīng)是相同的，也就是占據(jù)同種質(zhì)點(diǎn)的中心； – ⑵這些質(zhì)點(diǎn)周圍的環(huán)境以及方位應(yīng)是相同的，也就是說這些質(zhì)點(diǎn)周圍相同的方向上要有相同的質(zhì)點(diǎn)。 ? 相當(dāng)點(diǎn)可以簡(jiǎn)單的定義為 晶體結(jié)構(gòu)中物質(zhì)環(huán)境和幾何環(huán)境完全相同的點(diǎn)，也稱“等同點(diǎn)”。 ? 相當(dāng)點(diǎn)的分布可以體現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)中所有質(zhì)點(diǎn)的重復(fù)規(guī)律。 ?相當(dāng)點(diǎn)在三維空間作規(guī)則排列而成的格子狀幾何圖形稱為 “空間點(diǎn)陣” 或 “空間格子”。 ? 為研究晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的重復(fù)規(guī)律不受晶體大小限制，設(shè)想空間點(diǎn)陣為無限圖形 空間點(diǎn)陣 空間格子要素： 結(jié)點(diǎn)、行列、面網(wǎng)、平行六面體、晶胞 ⑴ 結(jié)點(diǎn)： 空間格子中的點(diǎn)，代表晶體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)點(diǎn)，只具幾何意義，不代表任何質(zhì)點(diǎn)。但在實(shí)際晶體中，結(jié)點(diǎn)的位置可以被同種質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)。 ⑵行列： 結(jié)點(diǎn)在直線上的排列即構(gòu)成行列。 行列中相鄰結(jié)點(diǎn)間的距離稱為該行列的結(jié)點(diǎn)間距 。 同一行列或彼此平行的行列上結(jié)點(diǎn)間距相等； 不同方向的行列，其結(jié)點(diǎn)間距一般不等。 行 列 ?⑶ 面網(wǎng)： 結(jié)點(diǎn)在平面上的分布構(gòu)成面網(wǎng)。 ? 面網(wǎng)上單位面積內(nèi)結(jié)點(diǎn)的數(shù)目稱為 網(wǎng)面密度 。 ? 互相平行的面網(wǎng)，網(wǎng)面密度相同；不平行的面網(wǎng)，網(wǎng)面密度一般不等。 ? 相互平行的相鄰兩面網(wǎng)之間的垂直距離稱為 面網(wǎng)間距。 ?⑷ 平行六面體： 是空間格子在三維空間上可以劃出的最小重復(fù)單位。 由八個(gè)結(jié)點(diǎn)、六個(gè)兩兩平行而且相等的面組成。 平行六面體 ? (5) 晶胞 為了說明實(shí)際晶體中的點(diǎn)陣排列規(guī)律和特點(diǎn)，從中取出的一個(gè)具有代表性的基本單元（最小平行六面體）作為點(diǎn)陣的組成單元，稱為晶胞。 所以，實(shí)際晶體的結(jié)構(gòu)可以看成是晶胞作三維的重復(fù)堆砌而成的。 平行六面體與晶胞的區(qū)別： （ A）晶體中的晶胞是有大小和形狀區(qū)別的； （ B）晶
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