材料化学(化学工业出版社)课件1

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1、1材料的结构Chapter2StructureofMaterialsChapter2StructureofMaterials2本章内容2.1化学键2.2晶体学基础知识2.3晶体材料的结构2.4晶体缺陷2.5固溶体Chapter2StructureofMaterials2.1化学键金属键离子键共价键氢键42.2.1晶体与非晶体非晶体固态物质原子或分子聚集状态不同晶体2.2晶体学基本概念Chapter2StructureofMaterials一、晶体与非晶体的不同1.晶体：一种内部粒子（原子、分子或离子）或粒子集团在空间按一定规律周期性重复排

2、列而形成的固体物质。特点：长程有序2.非晶体：原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成。特点：短程有序、长程无序5二、晶体与非晶体的转变1.非晶态所属的状态属于热力学亚稳态，所以非晶体固体————晶体。2.晶态的物质————————非晶态。趋势迅速从液体冷却6三、晶体的特性1.均匀性2.各向异性3.有规则、整齐的几何外形4.有固定的熔点5.晶体的对称性6.晶体对x-射线的衍射78一、晶体结构的几个基本概念结点（latticepoints）：质点的中心位置。晶格（lattice）：把晶体中质点的中心用直线联起来构成的空间格架。点阵：由无数个几

3、何点在空间有规律的排列构成的图形。结构基元：点阵点（结点）所代表的具体内容。2.2.2晶格、晶胞和晶格参数Chapter2StructureofMaterials9Chapter2StructureofMaterials二、点阵与点阵结构1一维点阵结构与直线点阵（1）NaCl晶体中沿某晶棱方向排列的一列离子结构：结构基元：点阵：（2）聚乙烯链形分子：-[CH2--CH2]-结构：结构基元：点阵：10Chapter2StructureofMaterials2二维点阵结构与平面点阵（1）NaCl晶体中平行于某一晶面的一层离子结构：结构基元：点阵

4、：11Chapter2StructureofMaterials（2）石墨晶体中一层C原子结构：结构基元:点阵：12Chapter2StructureofMaterials平面格子：连接平面点阵中各点阵点所得平面网络这些平行四边形称为平面点阵单位，可分为：素单位，含1/4×4=1个点阵点复单位，含2个以上点阵点13Chapter2StructureofMaterials3三维点阵结构与空间点阵结构：NaCl金属镁结构基元：Na+Cl-2Mg点阵：14Chapter2StructureofMaterials空间点阵单位这些平行六面体称为空间点阵

5、单位，可分为：素单位，含1/8×8=1个点阵点复单位，含2个以上点阵点空间格子（晶格）：将空间点阵按选定平行六面体单位用直线划分，可得空间格子，也称为晶格。15Chapter2StructureofMaterials三、点阵及其基本性质点阵：按连结任意两点所得向量进行平移后能够复原的一组点称为点阵。（严格定义）不是点阵不是点阵点阵点阵的两个必要条件：（1）点数无限多（2）各点所处环境完全相同16Chapter2StructureofMaterials点阵与点阵结构的关系可表示为：点阵＋结构基元＝点阵结构而点阵＝点阵结构-结构基元点阵与点阵结

6、构的关系：17Chapter2StructureofMaterials1晶胞（unitcell）：构成晶格的最基本的几何单元。可得：（1）晶胞内的原子个数与化学组成一样。（2）晶胞的对称性与晶体的对称性一样。晶胞二要素：（1）晶胞的大小和形状——相应点阵单位的基本向量的大小和方向。（2）晶胞所含内容——晶胞内原子的种类、数量、位置四、晶胞UnitCell18a、b、c:确定晶胞大小、、:确定晶胞形状晶格常数晶胞的三条棱的长度a、b和c就是点阵沿这些方向的周期，这三条棱就称为晶轴。三条棱的夹角用、、表示Chapter2Struct

7、ureofMaterials2晶胞的两个基本要素表示方法（1）晶胞的大小和形状，用晶胞参数来表示19Chapter2StructureofMaterials（2）晶胞中原子的位置，用原子的分数坐标来表示。①晶轴系：晶胞中三个互不平行的棱构成的天然合理的空间坐标系。②晶胞内点P处原子的位置表示：op=xa+yb+zcx,y,z即为原子的坐标分别以a,b,c为三个方向的单位X,y,z﹤1，叫原子的分数坐标。20Chapter2StructureofMaterials例：