無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)-文庫(kù)吧資料
2024-12-13 20:53本頁(yè)面
【正文】 8 實(shí)驗(yàn)三 玻璃的析晶 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解玻璃的析晶性能。 利用硅酸鹽晶體模型，指出結(jié)構(gòu)類型， [SiO4]共用 O2數(shù)， [SiO4]連接形狀，絡(luò)陰離子式， Si/O 比 ，寫出某一具體硅酸鹽晶體的結(jié)構(gòu)式，熟悉硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞? 各種典型晶體結(jié)構(gòu)模型 （ 1）金剛石結(jié)構(gòu) 模型 （ 2）石墨結(jié)構(gòu) 模型 （ 3） NaCI 型結(jié)構(gòu) 模型 （ 4） CsCI 型結(jié)構(gòu) 模型 （ 5） β ZnS(閃鋅礦 )型結(jié)構(gòu) 模型 （ 6） α ZnS(纖鋅礦 )型結(jié)構(gòu) 模型 （ 7） CaF2（螢石）型結(jié)構(gòu) 模型 （ 8） TiO 2 (金紅石 )型結(jié)構(gòu) 模型 （ 9） CdI2（碘化鎘） 型結(jié)構(gòu) 模型 （ 10） α AI2O3（剛玉） 型結(jié)構(gòu) 模型 （ 11） CaTiO3（鈣鈦礦）型結(jié)構(gòu) 模型 （ 12） MgAl2O4（尖晶石）型結(jié)構(gòu) 模型 硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)模型 （ 1）島狀結(jié)構(gòu) 模型 （鎂橄欖石） （ 2）組群狀結(jié) 構(gòu)模型 （綠寶石） 7 （ 3）鏈狀結(jié)構(gòu) 模型 （透輝石） （ 4）層狀結(jié)構(gòu) 模型 （高嶺石 結(jié)構(gòu) 、蒙脫石 結(jié)構(gòu) 、 伊利石結(jié)構(gòu)） （ 5）架狀結(jié)構(gòu) 模型 （石英晶體結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)石晶體結(jié)構(gòu)） 三、 實(shí)驗(yàn)過程及要求： 利用典型晶體結(jié)構(gòu)模型，指出某種晶體結(jié)構(gòu)模型所屬晶系，一個(gè)晶胞所含離子數(shù)目，負(fù)離子堆積方式，正負(fù)離子的配位數(shù)，正離子占據(jù)的空隙位置，結(jié)構(gòu)類型。 6 計(jì)算模型 10中單位六方晶胞的空 間 利用率和空隙率。 觀察比較模型 5 與模型 3，它們都是立方面心 最緊密堆積，試在其中一個(gè)模型中改變觀察方向顯示出這兩種排列堆積方式。 思 考 題 計(jì)算立方簡(jiǎn)單堆積的空隙利用率與空隙率 模型 4 與模型 3 是一種堆積方式嗎？二者有何關(guān)系？請(qǐng)計(jì)算模型 4 中屬于該面心立方晶胞的球的個(gè)數(shù)及空隙 率 。 在實(shí)際的離子晶體結(jié)構(gòu)中，往往是半徑較大的負(fù)離子 作 緊密堆積，而正離子則填充于其中的空隙中。 在每一個(gè)單位晶胞內(nèi)，有 6 個(gè)球體，可以算出其空間利用率 也是 ﹪ ， 空隙 率為 ﹪。 模型 10 顯示了一個(gè)六方晶胞。第一層排好后，第二層的球心位置落在第一層的某一 種 空隙（例如空 5 隙 5 或空隙 6）中，第三層球心位置與第一層球心位置重疊，故這種堆積為 ABAB 堆積。 六方緊密堆積 六方緊密堆積 為 同層 錯(cuò)位 排列，異層嵌入堆積 。 6 個(gè)球堆積成 為 八面體，形成了八面體空隙 （ 6 個(gè)球的中心聯(lián)線）。 4 個(gè)球 堆積成四面體，形成了四面空隙（ 4 個(gè)球的中心聯(lián)線）。 本立方緊密堆積中有兩種類型的空隙。 以上兩種排列堆積方式都是立方緊密堆積。 在這中堆積中， 每個(gè)球與同層的 6個(gè)球、上層的 3 個(gè)球、下層的 3 個(gè)球，共 12 個(gè)球接觸。 異層嵌入堆積，可用模型5 演示。而空隙占整個(gè)空間的 ﹪。在每一個(gè)單位晶胞內(nèi)，有 4 個(gè)球體， 4 個(gè)八面體空隙和 8個(gè)四面體空隙。在這種堆積方式中，每個(gè)球與同層的 4個(gè)球、上層的 4個(gè)球、下層的 4 個(gè)球， 4 共 12 個(gè)球接觸。第一層排好后，第二層的球心位置落在第一層的空隙中，第三層的球心位置落在第二層的空隙中，并與第一層球心位置重疊。 第一種 排列 堆積方式為同層對(duì)齊
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