材料應(yīng)用現(xiàn)狀與新材料的發(fā)展趨勢(shì)(編輯修改稿)
2025-01-26 05:24 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、大部分陶瓷材料都是晶體材料。某些高分子材料也是晶體材料。 二、晶體中原子的結(jié)合 化學(xué)鍵分離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵和分子鍵四種。 離子鍵：由正負(fù)離子通過(guò)強(qiáng)烈的化學(xué)作用而形成的化學(xué)鍵，稱為 離子鍵。 離子晶體：離子鍵構(gòu)成的晶體。 離子晶體的特點(diǎn)：硬度大、強(qiáng)度高。 熱膨脹系數(shù)小，絕緣性好，脆 性大。氯化鈉離子晶體結(jié)構(gòu) 共價(jià)鍵：由共用電子對(duì)產(chǎn)生的化學(xué)鍵稱為共價(jià)鍵。 共價(jià)晶體（原子晶體）：共價(jià)鍵構(gòu)成的晶體。 共價(jià)晶體的特點(diǎn)：強(qiáng)度高，硬度大，熔點(diǎn)高，揮發(fā)性低，脆性大，是良好的絕緣體。金剛石共價(jià)晶體結(jié)構(gòu) 金屬鍵：在金屬中，正離子與自由電子之間的強(qiáng)烈的化學(xué)作用 . 金屬晶體：金屬鍵構(gòu)成的晶體。 金屬晶體的特點(diǎn)：具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，塑性好，強(qiáng)度高，不耐腐蝕。銅的晶體結(jié)構(gòu) 分子鍵：存在于中性分子或原子之間的結(jié)合力，稱為分子鍵。 分子晶體：依靠分子鍵結(jié)合的晶體。 分子晶體的特點(diǎn)：熔點(diǎn)低，硬度低。 Br2的晶體結(jié)構(gòu) ★ 熔點(diǎn)、強(qiáng)度、硬度和分子之間的作用力有密切的關(guān)系，作用力越大，則熔點(diǎn)、強(qiáng)度、硬度越大。 塑性與脆性與分子間的作用力有關(guān)，離子晶體和原子晶體脆性大，金屬晶體塑性大。 三、晶體結(jié)構(gòu)的一些重要概念 晶體的剛性球模型 、晶格、晶胞及晶系 晶體中原子（離子或分子）在空間呈規(guī)則排列，規(guī)則排列的方式稱為晶體結(jié)構(gòu)。晶格：假設(shè)通過(guò)原子（分子或離子）的中心劃 出許多空間直線，構(gòu)成空間格架。這種 假想的格架稱為晶格。晶胞：晶格中能夠反映晶格幾何特征的最小幾 何組成單元。晶格常數(shù)： a、 b、 c、 α、 β、 γ 晶 胞 晶體結(jié)構(gòu)的七種晶系十四種點(diǎn)陣晶體結(jié)構(gòu)的七種晶系十四種點(diǎn)陣 晶格尺寸是指晶胞的大小，用晶格常數(shù)表達(dá)。晶格常數(shù)的單位為 nm，晶體的晶格常數(shù)多為 ～。 是指一個(gè)晶胞所含的原子數(shù)目。 晶胞中相距最近的兩個(gè)原子之間距離的一半。 晶胞中原子所占體積的百分?jǐn)?shù)。 致密度＝晶胞中原子的體積 /晶胞的體積 晶格中，與任一原子處于相等距離并相距最近的原子數(shù)目稱為配位數(shù)。配位數(shù)越大，則致密度越高。 體心立方晶格：原子分布在立方晶胞的中心和八個(gè)角上。典型的有 α—Fe、 Cr、 Mo、 W 等。 面心立方晶格：原子分布在立方晶胞的六個(gè)面的中心和八個(gè)角上。典型的有 Au、 Ag、 Cu、 Al、Ni、 Pb 等。 密排六方晶格：原子分布在六方晶胞的十二個(gè)角，上下底面的中心以及兩底之間三個(gè)均勻分布的間隙里。當(dāng) c/a＝ ，結(jié)構(gòu)最緊密。屬于這種晶格的有 Mg、 Zn、 Be 等。常見金屬晶體的晶胞結(jié)構(gòu)常見金屬晶體的晶胞結(jié)構(gòu)（ a）面心立方 （ b）體心立方 （ c）密排六方四、晶體中的晶面和晶向 晶面：通過(guò)晶體中原子（分子或離子）中心的平面。 晶向：通過(guò)原子（分子或離子）中心的直線。 在晶體學(xué)中經(jīng)常用晶面指數(shù)和晶向指數(shù)來(lái)表示晶面和晶向。 確定立方晶系晶面指數(shù)的步驟如下： （ 1）選定不在預(yù)定晶面上的晶格中任一節(jié)點(diǎn)為空間坐標(biāo)系的原點(diǎn)；以晶格三棱邊為坐標(biāo)軸 ox、 oy、 oz；以晶格常數(shù) a、 b、 c分別作為 ox、 oy、 oz軸的長(zhǎng)度度量單位。 （ 2）求出預(yù)定晶面在三個(gè)軸上的截距。 （ 3）取欲定晶面的三軸截距的倒數(shù)，并將其化為最小整數(shù)。 （ 4）把三正數(shù)寫在圓括號(hào)內(nèi)，并將其化為最小整數(shù)。注意：當(dāng)某一平面與某軸平行時(shí)，該晶面與該軸的截距為無(wú)窮 大。 確定晶向指數(shù)的步驟如下：（ 1）選定坐標(biāo)系，其方法與晶面指數(shù)的方法相同。（ 2）過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)作一平行于欲求晶向的直線，求出該 直線上任一節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)軸，并將其化為最小整 數(shù)。
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