材料科學基礎第2章-資料下載頁
2025-02-21 10:19本頁面
【正文】 形成架狀結構 。 單一和成對四面體（ 孤島狀硅酸鹽 ） 組群狀硅酸鹽 單鏈狀硅酸鹽硅氧四面體示意圖 （ 鏈接 雙鏈狀硅酸鹽結構 ） 層片狀硅酸鹽硅氧四面體示意圖 （ 鏈接 層片、骨架狀硅酸鹽結構 ） 共價晶體的結構 共價晶體： 由同種非金屬元素的原子或異種元素的原子以共價鍵結合成的無限大分子 。 共價晶體特點 ： ， 共價晶體中的原子配位數(shù)比離子晶體和金屬晶體中的小 。 ， 故具有更高的硬度 、強度 、 脆性 、 熔點 、 沸點；更低的揮發(fā)性 ， 結構也更穩(wěn)定 。 ， 因共用電子不能自由運動 。 典型共價晶體 ：金剛石 、 ZnS（ AB型 ） 、 SiO2（ AB2型 ）三種 。 共價晶體的結構 典型共價晶體 ： 金剛石 、 ZnS（ AB型 ） 、 SiO2（ AB2型 ） 三種 。 金剛石結構： Si、 Ge、 α － Sn AB型： SiC 非晶態(tài)固體結構 非晶態(tài)固體結構通常指玻璃體 、 樹脂和橡膠等 。 玻璃體包括：硅酸鹽玻璃 、 硼酸鹽玻璃 、 半導體玻璃 、 金屬玻璃 本節(jié)主要討論玻璃的概念和通性 ， 玻璃的結構和形成條件 。 玻璃的概念和通性 概念 ：由硅酸鹽礦物 、 氧化物等加熱 、 熔融 、 冷卻而形成的一種無定型的固體 。 玻璃的通性 ： (1)各向同性 (2)介穩(wěn)性 —— 有析晶 (晶化 )的傾向 當熔體過冷變?yōu)椴Ａw時 ， 并不處于最低的能量狀態(tài) ． 它能較長時間在低溫下保留了高溫時的結構而不變化 ， 因而稱為介穩(wěn)態(tài) ． 它含有過剩的內(nèi)能 ， 有析晶的傾向 。 (3)熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化的過程是可逆的與漸變的 (4)無固定的熔點 (5)熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化時物理 、 化學性質(zhì)隨溫度變化 的連續(xù)性 玻璃的結構 目前較普遍為人們接受的玻璃結構學說是無規(guī)則網(wǎng)絡學說 ． 無規(guī)則網(wǎng)絡結構學說的內(nèi)容 由德國學者扎哈里阿森在 1933年提出的 ． 認為：凡是成為玻璃態(tài)的物質(zhì)與相應的晶體結構一樣 ， 也是由一個三維空間網(wǎng)絡所構成 ． 這種網(wǎng)絡是由離子多面體 (四面體和三角形 )構筑起來的 ． 而玻璃體的結構中多面體重復沒有規(guī)律性 ． 無規(guī)則網(wǎng)絡結構的特點 ① 在結構中 ， 每個 O2只能連接 2個多面體； ② 多面體之間只能共頂連接 ， 而不能共棱和共面連接； ③ 多面體是屬于高電價低配位的多面體； ④ 每一個多面體至少有 3個頂點與相鄰多面體連接； ⑤ 結構中存在活性氧 (非橋氧 )和非活性氧 (橋氧 )． 玻璃的結構 無規(guī)則網(wǎng)絡結構的基本構成 (1)網(wǎng)絡形成體 結構中以多面體的形式存在 ， 是無規(guī)則網(wǎng)絡結構的骨架 。 (2)網(wǎng)絡變性體 用于飽和 O2過剩的負電荷 ， 處在網(wǎng)絡間隙位置 ， 會改變玻璃的性質(zhì) 。 (3)網(wǎng)絡中間體 既是網(wǎng)絡網(wǎng)絡形成體 ， 又是網(wǎng)絡變性體 。 玻璃的結構 無規(guī)則網(wǎng)絡學說強調(diào)了玻璃中離子與多面體相互排列的均勻性 、 連續(xù)性及無序性等方面 能解釋一系列玻璃性質(zhì)的變化 ， 長期以來是玻璃結構的主要學說 ． 隨著對玻璃性質(zhì)及其結構的深入研究 ， 各方面都承認 ，玻璃的結構具有近程有序和遠程無序的結構特點 。 因此玻璃是具有近程有序區(qū)域的無定形體物質(zhì) ． 本節(jié)的基本要求 一般了解 ? 、共價晶體的結構及性能特點 ? ? 、通性 ? 、特點及基本構成。 本節(jié)的基本要求 重點掌握： ? 、組織、固溶體、中間相（金屬間化合物）的概念 ? 、中間相的分類、特點和用途 ? 例題及其解答 ? 1. 氧化鎂（ MgO）與氯化鈉（ NaCl）具有相同結構。已知 Mg離子半徑，氧的離子半徑。求 (1) MgO的晶格常數(shù)； (2) MgO的密度？ （ Ar(Mg)=， Ar(O)=） ? 2. 共價鍵結合的原子其最大的 CN是由此原子所具有的價電子數(shù)決定；而離子鍵結合的原子其最大配位數(shù)則受其離子半徑比的限制。試證明當CN=6時，其最小的半徑比為 。 ? 3. 假設高壓時，可將 NaCl強迫變成 CsCl型結構，試問體積改變的百分比為多少？（已知 CN=6時）
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