硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 鹽結(jié)構(gòu)示意圖 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 雙四面體 結(jié)構(gòu)單元 [Si2O8]8 — 1O2=[Si2O7]6 此 O被共用 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 三元環(huán) O5O4O8O 1 0O3O3O9S i 4O5S i 3O4O8S i 1S i 2O 1 0O9S i 4S i 3O6O7O2 O1O6O7基本結(jié)構(gòu)單元 [Si3O12]12－ 3O2＝ [Si3O9]6 此 O被共用 共有三個(gè)這樣的 O 對(duì)于每個(gè) [SiO4]有兩個(gè) O被共用 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 六元環(huán) O5 O4 O8 O10 O3 O3 O9 Si4 O5 Si3 O4 O8 Si1 Si2 O10 O9 Si4 Si3 O6 O7 O2 O1 O6 O7 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 鏈狀結(jié)構(gòu)示意圖 單鏈結(jié)構(gòu)示意圖 Single chains 雙鏈結(jié)構(gòu)示意圖 Double chain silicates 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 二、島狀結(jié)構(gòu)（ Orthosilicates (Nesosilictaes)） ? 在硅酸鹽晶體中， [SiO4]四面體以孤立狀態(tài)存在，[SiO4]四面體之間不是以 O2－ 共頂連接，即每個(gè) O2－ 除了與一個(gè) Si4+相連外，不再與其它 [SiO4]四面體中的 Si4+相連，而與其它金屬離子相連。 SP3雜化 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 書寫方法 ? 硅酸鹽晶體的表達(dá)式有 化學(xué)式 和 結(jié)構(gòu)式 兩種： ? （ 1）即按氧化物來(lái)書寫。 Si－ O之間的平均距離為 ，此值小于硅氧離子半徑之和 ， 說(shuō)明硅氧鍵并非簡(jiǎn)單的離子鍵 ， 尚含有相當(dāng)成分的共價(jià)鍵 ， 一般認(rèn)為 ， 離子鍵和共價(jià)鍵各占 50％ 。 Si4＋ 之間不直接相連 ， 而必須通過(guò) O2－ 相連 。若用化學(xué)式書寫，則可按 1價(jià)、2價(jià)、 3價(jià) …… 氧化物的順序書寫，最后寫出 SiO2和 H2O。 ? 主要有鎂橄欖石（ Mg2SiO4），鋯英石（ ZrSiO4）等 Neo: from Greek Means:island 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) （ 1）鎂橄欖石（ Mg2SiO4）（ Olivine） ? 基本特征： 斜方晶系 ， Pbnm空間群 。 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 示意圖 鎂橄欖石在（ 100）面投影 OHOHOH10013 13Al5050505050505050500007575無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 鎂橄欖石結(jié)構(gòu)中的同晶取代： ? 鎂橄欖石中的 Mg2+可以被 Fe2+以任意比例取代，形成鐵橄欖石（ FexMg1x） SiO4固溶體。2SiO2以及水泥熟料中的 ?C2S、 ?C2S和 C3S等。 ? 環(huán)與環(huán)之間由 Be2＋ 和 Al3＋ 連接。 ?代表礦物： 輝石族和閃石族。 ? 常見(jiàn)礦物：高嶺石 、 云母和滑石 。摩氏硬度 ，比重 。 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 滑石： Mg3(Si4O10)(OH)2 為 2： 1型層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽 礦物，硬度為 1 ，可作為電瓷用料。 鈉基膨潤(rùn)土和 鈣基膨潤(rùn)土 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) ? 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系： ?C軸變化較大，易于吸水 。 為六角板狀。又稱為 二級(jí)相變。 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 石英種類及特征 （ a） α－方石英 （ b） α－鱗石英 （ c） β－石英 中心對(duì)稱 對(duì)稱面 SiOSi鍵由 180o轉(zhuǎn)變?yōu)?150o 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 結(jié)構(gòu)示意圖 α－ 鱗石英（鏡面對(duì)稱） α－ 方石英的開(kāi)放結(jié)構(gòu)（中心對(duì)稱） 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 長(zhǎng)石（ Feldspar） ? 特征： ?硅氧四面體中部分 Si4＋ 被 Al3＋ 取代，為保持電中性， K＋ 、 Na＋ 、 Ca2＋ 等離子進(jìn)入架狀結(jié)構(gòu)，如鉀長(zhǎng)石 K[AlSi3O8]鈣長(zhǎng)石 Ca[Al2Si2O8]、鋇長(zhǎng)石Ba[Al2Si2O8] ?基本結(jié)構(gòu)單元為 [SiO4]四面體形成的四元環(huán)。 ? 在 ?石英中，相當(dāng)于在 ?方石英結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，使 SiOSi鍵由 180o轉(zhuǎn)變?yōu)?150o。 ? Polymorph Density Crystal Class Stability Cristobalite Cubic Above 1470 C Tridymite Hexagonal Above 870 C Quartz (High) Hexagonal Above 570 C Quartz (Low) Rhombohedral Surface Conditions Coesite Monoclinic Above 20 kb Stishovite Tetragonal Above 80 kb 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 石英族晶體的結(jié)構(gòu) SiO2晶體具有多種變體 ， 常壓下可分為三個(gè)系列：石英 、 鱗石英和方石英 ?；廴霾紕?chuàng)面形成被膜，有保護(hù)創(chuàng)面，吸收分泌物，促進(jìn)結(jié)痂的作用。nH2O）， 式中 x=，晶胞參數(shù) a?， b?， c的數(shù)值隨含水量而變化，無(wú)水時(shí) c?。 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) (010) (001)
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