材料科學基礎1材料結構的基本知識(編輯修改稿)
2024-11-12 11:41 本頁面
【文章內容簡介】 子相互靜電吸引，體系就處于較低的能量狀態(tài)。 極化分子 間的作用力 正電中心 負電 中心 原子核 電子云 a) 原子核 電子云 + – b) c) a)理論的電子云分布 b)原子偶極矩的產生 c)原子（或分子）間的范德瓦耳斯鍵結合 氫鍵 氫鍵的本質與范德瓦耳斯鍵一樣，只是氫原子起了關鍵作用。氫原子只有一個電子，當氫原子與一個電負性很強的原子 X結合成分子時，氫原子的一個電子轉移至該原子殼層上；分子的氫離子側實質上是一個裸露的質子，對另個電負性較大的原子 Y表現出較強的吸引力，這樣，氫原子便在兩個電 負性很強的原子之間形成一個橋梁，把兩者結合起來，形成 氫鍵 。所以氫鍵可表達為： X–H——Y 三、混合鍵 實際材料中單一結合鍵并不多，大部分材料的內部原子結合鍵往往是各種鍵的混合。例如： （ 1） Ⅳ A族的 Si、 Ge、 Sn元素的結合 是共價鍵與金屬鍵的混合。 （ 2） 陶瓷化合物中出現離子鍵與共價鍵混合的情況。 四、結合鍵的本質與原子間距 固體原子中存在兩種力： 吸引力和排斥力 。它們隨原子間距的增大而減小。當距離很遠時，排斥力很小，只有當原子間接近至電子軌道互相重 疊時斥力才明顯增大，并超過了吸引力。在某一距離下引力和斥力相等，這一距離 r0相當于原子的平衡距離，稱原子間距。 力（ F）核能量（ E）之間的轉換關系： F= E= ∫ Fdχ dE dχ ∞ 0 五、結合鍵與性能 物理性能 （ 1） 熔點的高低代表了材料穩(wěn)定性的程度。共價鍵、離子鍵化合物的熔點很高這是陶瓷材料比金屬材料具有更高熱穩(wěn)定性的根本原因。二次鍵結合的材料熔點一定偏低，如聚合物等。 （ 2） 材料的密度與結合鍵類型有關。金屬有高的密度，陶瓷材料的密度很低。 聚合物由于其是二次鍵結合密度最低。 （ 3） 金屬鍵使金屬材料具有良好的導電性和導熱性，而由非金屬鍵結合色陶瓷、聚合物均在固態(tài)下不導電。
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