無機材料科學基礎第一章-資料下載頁
2025-05-12 18:42本頁面
【正文】 性模量要抵一些，常用金屬材料的彈性模量約為 70～ 350GPa ? 聚合物由于二次鍵的作用，彈性模量僅為 ～ 75 ? 材料的強度與結合鍵能也有一定的聯(lián)系。一般結合鍵能高，強度也高一些。 ? 材料的強度在很大程度上還取決于材料的其他結構因素，如材料的組織，因此材料的強度可以在一個較大的范圍內變化。 結合鍵與力學性能的關系－－強度 76 ? 材料的塑性也與結合鍵類型有關，金屬鍵結合的材料具有良好的塑性，而離子鍵、共價鍵結合的材料的塑性變形困難，所以陶瓷材料的塑性很差。 結合鍵與力學性能的關系－－塑性 77 iiinl n 1 , s p d fm? ? ? ? ? ? ?i主量子數(shù) ：決定原子中電子能量和核間距離，即量子殼層，取正整數(shù)K 、L 、M 、N 、O 、 P 、Q electron shell軌道動量量子數(shù) ：與電子運動的角動量有關，取值為0 ，1 ，2 ， ， ， ， shape of the electron s ubshell磁量子數(shù) ：決定原子軌道或電子云在空間的伸展方向，取值為 li1 ) , 1 , 0 , 1 , sp a ti a l o r ie n ta tion o f a n e l e c tr o n c l o u ds?????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????ii， ( l l11自旋角動量量子數(shù) ：表示電子自旋（s p i n m o m e n t ）的方向，取值為＋ 或22? 描述原子中一個電子的空間和能量，可用四個量子數(shù)（ quantum numbers） 表示 本章小結 核外電子的排布 (electron configuration規(guī)律 ?????????????? ??2全充滿半充滿 全空自旋方向相同能量最低原理（Mini mum Ener gy prin cipl e)電子總是占據(jù)能量 最低的殼層 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4 d 5 p Pauli 不相容原理（P a u l i E x c l u s i o n p r i n c i p l e ) : 2nHund 原則（H u n d 39。 R u l e )79 ? 原子間的鍵合 ( Bonding type with other atom) ?????金屬鍵（M e t a l l i c b o n d i n g ）化學鍵（C h e m i c a l b o n d i n g ）離子鍵（I o n i c b o n d i n g ） 主 價鍵p r i m a r y i n t e r a t o m i c b o n d s共價鍵（c o v a l e n t b o n d i n g ）物理鍵（p h y s i c a l b o n d i n g ) , 次價鍵( S e c o n d a r y b o n d ing) ，亦稱V a n d e r W a a l s b o n d i n g氫鍵（H y d r o g e n b o n d i n??????????? 和g ) 介于化學鍵 范德華力之間? 一、金屬鍵（ Metallic bonding） 典型金屬原子結構：最外層電子數(shù)很少，即價電子（ valence electron）極易掙脫原子核之束縛而成為自由電子（ Free electron），形成電子云（ electron cloud）金屬中自由電子與金屬正離子之間構成鍵合稱為金屬鍵 ? 特點：電子共有化，既無飽和性又無方向性，形成低能量密堆結構 ? 性質：良好導電、導熱性能，延展性好 80 ? 二、離子鍵 （ Ionic bonding) 多數(shù)鹽類、堿類和金屬氧化物 ? 特點：以離子而不是以原子為結合單元，要求正負離子相間排列，且無方向性，無飽和性 性質：熔點和硬度均較高，良好電絕緣體 ??? 靜電 鍵引力 離子? 三、共價鍵 （ covalent bonding） ? 亞金屬（ C、 Si、 Sn、 Ge），聚合物和無機非金屬材料 ? 實質：由二個或多個電負性差不大的原子間通過共用電子對而成 ???鍵 電 對 鍵鍵 兩 鍵 間極性 ( P o l a r b o n d i n g ) : 共用 子 偏于某成 原子非極性 （N o n p o l a r b o n d i n g ) : 位于 成 原子中? 特點：飽和性 配位數(shù)較小 ，方向性（ s電子除外） ? 性質：熔點高、質硬脆、導電能力差 實質： 金屬原子 帶正電的正離子（ Cation） 非金屬原子 帶負電的負離子（ anion） e 81 ? 四、范德華力 （ Van der waals bonding) ???????? 電應鄰電華偶極矩的感 作用近 原子相互作用→ 荷位移→偶極子( d i p o l e s ） 范德 力? 包括：靜電力 (electrostatic)、誘導力 (induction)和色散力 (dispersive force) ? 屬物理鍵 ，系次價鍵，不如化學鍵強大，但能很大程度改變材料性質 ? 五、氫鍵 （ Hydrogen bonding） 極性分子鍵 存在于 HF、 H2O、 NH3中 ，在高分子中占重要地位， 氫 原子中唯一的電子被其它原子所共有（共價鍵結合），裸露原子核 將與近鄰分子的負端相互吸引 —— 氫橋 介于化學鍵與物理鍵之間，具有飽和性 離子鍵 （ ionic bond） 化學鍵 共價鍵 （ covalent bond） 金屬鍵 （ metallic bond） 物理鍵 范德華鍵 （ Van der Waals bond） 氫鍵 （ hydrogen bond） 由此把晶體 分成 5種典型類型： 離子晶體 、 共價晶體 （原子晶體）、 金屬晶體 、分子晶體 、 氫鍵晶體 。
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