材料科學(xué)基礎(chǔ)第2章(編輯修改稿)
2025-03-20 10:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 (3) 立方 ZnS(閃鋅礦 )型 (4) 六方 ZnS(纖鋅礦 )型 2. AB2型 (1) CaF2(螢石型 ) (2) TiO2(金紅石 )型 (3)β － SiO2(方晶石 .方石英 )型 3. A2B3型 α － Al2O3 4. ABO3型 (1) CaTiO3(鈣鈦礦 、 灰鈦礦 )型 (2) CaCO3(方解石 )型 、 三方晶系 5. AB2O4型 尖晶石 (MgAl2O4) 6. 其他： ABO4型 、 簡單結(jié)構(gòu)派生型 NaCl型結(jié)構(gòu) （巖鹽結(jié)構(gòu)） Cl構(gòu)成面心立方點(diǎn)陣， Na+占據(jù)其全部八面體間隙 兩個(gè)面心立方分點(diǎn)陣穿插而成的迭結(jié)構(gòu)（或超結(jié)構(gòu)）。 MgO、 CaO、 FeO、 TiN、 TiC、 MnO 1. AB型化合物 ?CsCl 一種原子占據(jù)晶胞的結(jié)點(diǎn)，另一種占據(jù)體心位置，是由兩個(gè)簡單立方點(diǎn)陣穿插而成。 ?閃鋅礦（立方 ZnS） 型結(jié)構(gòu) 面心立方，其中 S占據(jù) FCC晶胞結(jié)點(diǎn)， Zn占據(jù)四個(gè)不相鄰的四面體間隙。 同構(gòu)化合物： βSiC, GaAs, AlP, InSb, 其中 SiC為高溫材料； GaAs為半導(dǎo)體材料。 ?纖鋅礦（六方 ZnS） 簡單六方， S占據(jù)結(jié)點(diǎn)， Zn占據(jù) 5個(gè)四面體間隙。 相同結(jié)構(gòu)的有： BeO, ZnO, AlN, 其中， BeO為優(yōu)質(zhì)耐熱材料，反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)材料； ZnO為半導(dǎo)體材料，用于非線性變阻器。 纖鋅礦 2 AB2型化合物的結(jié)構(gòu) ?螢石 (CaF2)型結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)：面心立方， Ca2+占據(jù)結(jié)點(diǎn)， F占據(jù)所有四面體間隙。 Ca2+ 構(gòu)成面心立方點(diǎn)陣， F 占據(jù)其全部四面體間隙 氟化鈣（ CaF2）、 熔點(diǎn)較低，根據(jù)其透明度、結(jié)晶完好度和用途，可分為普通螢石礦及光學(xué)螢石礦兩大類。 ? 普通螢石礦的用途相當(dāng)廣泛，主要在冶金工業(yè)中用作熔劑（稱氟石） ?在化學(xué)工業(yè)中用以提取氟元素或制造氫氟酸、氟化碳、氟化氫及其他含氟產(chǎn)品 ?玻璃、陶瓷、鑄造工業(yè)的重要原料。 ?光學(xué)螢石礦是無色透明的螢石晶體，可用作顯微鏡上的接物鏡及透鏡、棱鏡，大的晶體可作攝譜儀。 ?色澤鮮艷、質(zhì)地均勻美觀的螢石礦可作寶石，或用以加工美術(shù)工藝品。 螢石礦寶石飾物 反瑩石結(jié)構(gòu)（ A2B型）： 其正負(fù)離子分布正好與瑩石結(jié)構(gòu)相反，即負(fù)離子占據(jù)結(jié)點(diǎn)，而正離子則占據(jù)四面體間隙 屬于該結(jié)構(gòu)的離子化合物有： Li2O、 Na2O、 K2O等 無論是瑩石或反瑩石結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)胞中均有較大的空隙沒有填滿，因而有利于離子的遷移，利用該特點(diǎn)， CeO2可用作高溫燃料電池的導(dǎo)電通路電解質(zhì)材料。 在 1000℃ 以上是正方結(jié)構(gòu)，而在 1000℃ 以下是單斜結(jié)構(gòu)，但非常接近于螢石（ CaF2） 結(jié)構(gòu)。 ZrO2 紫色球代表 Zr離子，橙色球代表 O離子 金紅石是 TiO2的一種常見的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（此外 TiO2還有板鈦礦及銳鈦礦結(jié)構(gòu)），也是陶瓷材料中比較重要的一種結(jié)構(gòu)。它具有簡單正方點(diǎn)陣。 每個(gè)結(jié)構(gòu)胞中含有兩個(gè) Ti4+離子（紫球）和 4個(gè) O2離子（綠球）。 ?金紅石型結(jié)構(gòu)（ AB2） 結(jié)構(gòu)：體心立方 用途：重要的電容器材料和光催化材料。 3 A2B3型化合物的結(jié)構(gòu) 剛玉（ αAl2O3） 為典型代表，其中氧離子構(gòu)成密排立方結(jié)構(gòu)，其密排面（ 0001）的堆垛順序是ABAB…, 而 Al3+離子占據(jù)該結(jié)構(gòu) 2/3的八面體間隙。 剛玉的結(jié)構(gòu) 屬于 A2B3型化合物結(jié)構(gòu)的離子晶體： Cr2O Fe2O Ti2O V2O3等 ?α Al2O3是一種重要的陶瓷材料。 ?高純度氧化鋁陶瓷可以用做高壓鈉燈內(nèi)管和微波窗口等。 ?摻 Cr的氧化鋁單晶（紅寶石）用做儀表軸承等精密部件和固體激光材料 4 ABO3型化合物的結(jié)構(gòu) ?鈣鈦礦型 CaTiO3： 結(jié)構(gòu)： 鈣鈦礦是以 CaTiO3為主要成分的天然礦物，理想情況下其結(jié)構(gòu)屬于立方晶系。 ?結(jié)構(gòu)中 Ca2+和 O2離子一起構(gòu)成 FCC堆積， Ca2+位于頂角， O2位于面心， Ti4+位于體心。 Ca
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