材料的結(jié)構(gòu)講義課件

材料斛學基礎(chǔ)筆一意的街00Oee0自由電子金屬鍵的結(jié)構(gòu)的的材料斛學基礎(chǔ)1路跑料的結(jié)的使用性能Pertormance合成/加工Synthesis/processIng性能Proper+44組織結(jié)構(gòu)/成分Structure/Composition的的路跑料的結(jié)的2路的的萄臺含§1.11化學鍵◆結(jié)合鍵的定義:所謂結(jié)合鍵是指由原子結(jié)合成分子或固體的方式和結(jié)合力的大小?！艚Y(jié)合鍵決定了物質(zhì)的一系列物理、化學、力學等性質(zhì)◆根據(jù)電子圍繞原子的分布方式,可以將結(jié)合鍵分為化學鍵和物理鍵?！艋瘜W鍵(涉及到原子外層電子的重新分布,電子在鍵合后不再僅僅屬于原來的原子)◆化學鍵有:離子鍵、共價鍵、金屬鍵的的路的的萄臺含311材料的結(jié)合方式◆1共價鍵◆(1)共價鍵的定義◆有些同類原子,例如周期表IVA,VA,VIA族中大多數(shù)元素或電負性相差不大的原子互相接近時,原子之間不產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移,此時借共用電子對所產(chǎn)生的力結(jié)合◆(2)共價鍵的特點◆共價鍵鍵合的基本特點是核外電子云達到最大的重疊,形成“共用電子對”,有確定的方位,且配位數(shù)較小?！艄矁r鍵具有方向性、飽和性◆金剛石、單質(zhì)硅、SiC、H2、O2、F2、碳氫化合物。的的11材料的結(jié)合方式411材料的結(jié)合方式共用原子對圖硅原子四個價鍵和硅的鍵角◆(3)共價晶體特點◆結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,熔點高質(zhì)硬脆,一般是絕緣體,其導電性能差。的的11材料的結(jié)合方式511材料的結(jié)合方式圖共價鍵的斷裂圖金剛石型結(jié)構(gòu)(a)晶胞;(b)原子在底面的投影的的11材料的結(jié)合方式611材料的結(jié)合方式◆2離子鍵◆(1)離子鍵的定義◆當兩種電負性相差大的原子(如堿金屬元素與鹵族元素的原子)相互靠近時,其中電負性小的原子失去電子,成為正離子,電負性大的原子獲得電子成為負離子,兩種離子靠靜電引力結(jié)合在一起形成離子鍵◆(2)離子鍵的特點◆常溫下,電絕緣體;在高溫熔融狀態(tài)時,正負離子在外電場作用下可以自由運動,即呈現(xiàn)離子導電性◆離子鍵沒有方向性、無飽和性。的的11材料的結(jié)合方式711材料的結(jié)合方式價電子+++++ClNa+.CI左圖NaC離子晶體上圖離子鍵材料導電性的的11材料的結(jié)合方式811材料的結(jié)合方式◆(3)離子晶體的特點◆離子鍵很強,故有較高熔點,固體下不導電,熔融時才導電?！綦x子間發(fā)生相對位移,電平衡破壞,離子鍵破壞,脆性材料?！糨^高熔點(正、負離子間有很強的電的吸引力)的的11材料的結(jié)合方式911材料的結(jié)合方式◆3.金屬鍵◆(1)金屬鍵的定義◆由金屬正離子和自由電子之間互相作用而結(jié)合稱為金屬鍵◆金屬鍵的經(jīng)典模型有兩種:一種認為金屬原子全部離子化;一種認為金屬鍵包括中性原子間的共價鍵及正離子與自由電子間的靜電引力的復雜結(jié)合。(2)金屬鍵的特點◆金屬鍵無方向性,金屬鍵無飽和性,具有高對稱性。的的11材料的結(jié)合方式10材料的結(jié)構(gòu)講義課件11材料的結(jié)構(gòu)講義課件12材料的結(jié)構(gòu)講義課件13材料的結(jié)構(gòu)講義課件14材料的結(jié)構(gòu)講義課件15材料的結(jié)構(gòu)講義課件16材料的結(jié)構(gòu)講義課件17材料的結(jié)構(gòu)講義課件18材料的結(jié)構(gòu)講義課件19材料的結(jié)構(gòu)講義課件20材料的結(jié)構(gòu)講義課件21材料的結(jié)構(gòu)講義課件22材料的結(jié)構(gòu)講義課件23材料的結(jié)構(gòu)講義課件24材料的結(jié)構(gòu)講義課件25材料的結(jié)構(gòu)講義課件26材料的結(jié)構(gòu)講義課件27材料的結(jié)構(gòu)講義課件28材料的結(jié)構(gòu)講義課件29材料的結(jié)構(gòu)講義課件30材料的結(jié)構(gòu)講義課件31材料的結(jié)構(gòu)講義課件32材料的結(jié)構(gòu)講義課件33材料的結(jié)構(gòu)講義課件34材料的結(jié)構(gòu)講義課件35材料的結(jié)構(gòu)講義課件36材料的結(jié)構(gòu)講義課件37材料的結(jié)構(gòu)講義課件38材料的結(jié)構(gòu)講義課件39材料的結(jié)構(gòu)講義課件40材料的結(jié)構(gòu)講義課件41材料的結(jié)構(gòu)講義課件42材料的結(jié)構(gòu)講義課件43材料的結(jié)構(gòu)講義課件44材料的結(jié)構(gòu)講義課件45材料的結(jié)構(gòu)講義課件46材料的結(jié)構(gòu)講義課件47材料的結(jié)構(gòu)講義課件48材料的結(jié)構(gòu)講義課件49材料的結(jié)構(gòu)講義課件50材料的結(jié)構(gòu)講義課件51材料的結(jié)構(gòu)講義課件52材料的結(jié)構(gòu)講義課件53材料的結(jié)構(gòu)講義課件54材料的結(jié)構(gòu)講義課件55材料的結(jié)構(gòu)講義課件56材料的結(jié)構(gòu)講義課件57材料的結(jié)構(gòu)講義課件58材料的結(jié)構(gòu)講義課件59材料的結(jié)構(gòu)講義課件60材料的結(jié)構(gòu)講義課件61材料的結(jié)構(gòu)講義課件62材料的結(jié)構(gòu)講義課件63材料的結(jié)構(gòu)講義課件64材料的結(jié)構(gòu)講義課件65材料的結(jié)構(gòu)講義課件66材料的結(jié)構(gòu)講義課件67材料的結(jié)構(gòu)講義課件68材料的結(jié)構(gòu)講義課件69材料的結(jié)構(gòu)講義課件70材料的結(jié)構(gòu)講義課件71材料的結(jié)構(gòu)講義課件72材料的結(jié)構(gòu)講義課件73材料的結(jié)構(gòu)講義課件74材料的結(jié)構(gòu)講義課件75材料的結(jié)構(gòu)講義課件76材料的結(jié)構(gòu)講義課件77材料的結(jié)構(gòu)講義課件78材料的結(jié)構(gòu)講義課件79材料的結(jié)構(gòu)講義課件80材料的結(jié)構(gòu)講義課件81材料的結(jié)構(gòu)講義課件82材料的結(jié)構(gòu)講義課件83材料的結(jié)構(gòu)講義課件84材料的結(jié)構(gòu)講義課件85材料的結(jié)構(gòu)講義課件86材料的結(jié)構(gòu)講義課件87材料的結(jié)構(gòu)講義課件88材料的結(jié)構(gòu)講義課件89材料的結(jié)構(gòu)講義課件90材料的結(jié)構(gòu)講義課件91材料的結(jié)構(gòu)講義課件92材料的結(jié)構(gòu)講義課件93材料的結(jié)構(gòu)講義課件94材料的結(jié)構(gòu)講義課件95材料的結(jié)構(gòu)講義課件96材料的結(jié)構(gòu)講義課件97材料的結(jié)構(gòu)講義課件98材料的結(jié)構(gòu)講義課件99材料的結(jié)構(gòu)講義課件100材料的結(jié)構(gòu)講義課件101材料的結(jié)構(gòu)講義課件102材料的結(jié)構(gòu)講義課件103材料的結(jié)構(gòu)講義課件104材料的結(jié)構(gòu)講義課件105材料的結(jié)構(gòu)講義課件106材料的結(jié)構(gòu)講義課件107材料的結(jié)構(gòu)講義課件108材料的結(jié)構(gòu)講義課件109材料的結(jié)構(gòu)講義課件110材料的結(jié)構(gòu)講義課件111材料的結(jié)構(gòu)講義課件112材料的結(jié)構(gòu)講義課件113材料的結(jié)構(gòu)講義課件114材料的結(jié)構(gòu)講義課件115材料的結(jié)構(gòu)講義課件116材料的結(jié)構(gòu)講義課件117材料的結(jié)構(gòu)講義課件118材料的結(jié)構(gòu)講義課件119材料的結(jié)構(gòu)講義課件120材料的結(jié)構(gòu)講義課件121材料的結(jié)構(gòu)講義課件122材料的結(jié)構(gòu)講義課件123材料的結(jié)構(gòu)講義課件124材料的結(jié)構(gòu)講義課件125材料斛學基礎(chǔ)筆一意的街00Oee0自由電子金屬鍵的結(jié)構(gòu)的的材料斛學基礎(chǔ)126路跑料的結(jié)的使用性能Pertormance合成/加工Synthesis/processIng性能Proper+44組織結(jié)構(gòu)/成分Structure/Composition的的路跑料的結(jié)的127路的的萄臺含§1.11化學鍵◆結(jié)合鍵的定義:所謂結(jié)合鍵是指由原子結(jié)合成分子或固體的方式和結(jié)合力的大小。◆結(jié)合鍵決定了物質(zhì)的一系列物理、化學、力學等性質(zhì)◆根據(jù)電子圍繞原子的分布方式,可以將結(jié)合鍵分為化學鍵和物理鍵?！艋瘜W鍵(涉及到原子外層電子的重新分布,電子在鍵合后不再僅僅屬于原來的原子)◆化學鍵有:離子鍵、共價鍵、金屬鍵的的路的的萄臺含12811材料的結(jié)合方式◆1共價鍵◆(1)共價鍵的定義◆有些同類原子,例如周期表IVA,VA,VIA族中大多數(shù)元素或電負性相差不大的原子互相接近時,原子之間不產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移,此時借共用電子對所產(chǎn)生的力結(jié)合◆(2)共價鍵的特點◆共價鍵鍵合的基本特點是核外電子云達到最大的重疊,形成“共用電子對”,有確定的方位,且配位數(shù)較小?！艄矁r鍵具有方向性、飽和性◆金剛石、單質(zhì)硅、SiC、H2、O2、F2、碳氫化合物。的的11材料的結(jié)合方式12911材料的結(jié)合方式共用原子對圖硅原子四個價鍵和硅的鍵角◆(3)共價晶體特點◆結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,熔點高質(zhì)硬脆,一般是絕緣體,其導電性能差。的的11材料的結(jié)合方式13011材料的結(jié)合方式圖共價鍵的斷裂圖金剛石型結(jié)構(gòu)(a)晶胞;(b)原子在底面的投影的的11材料的結(jié)合方式13111材料的結(jié)合方式◆2離子鍵◆(1)離子鍵的定義◆當兩種電負性相差大的原子(如堿金屬元素與鹵族元素的原子)相互靠近時,其中電負性小的原子失去電子,成為正離子,電負性大的原子獲得電子成為負離子,兩種離子靠靜電引力結(jié)合在一起形成離子鍵◆(2)離子鍵的特點◆常溫下,電絕緣體;在高溫熔融狀態(tài)時,正負離子在外電場作用下可以自由運動,即呈現(xiàn)離子導電性◆離子鍵沒有方向性、無飽和性。的的11材料的結(jié)合方式13211材料的結(jié)合方式價電子+++++ClNa+.CI左圖NaC離子晶體上圖離子鍵材料導電性的的11材料的結(jié)合方式13311材料的結(jié)合方式◆(3)離子晶體的特點◆離子鍵很強,故有較高熔點,固體下不導電,熔融時才導電。◆離子間發(fā)生相對位移,電平衡破壞,離子鍵破壞,脆性材料。◆較高熔點(正、負離子間有很強的電的吸引力)的的11材料的結(jié)合方式13411材料的結(jié)合方式◆3.金屬鍵◆(1)金屬鍵的定義◆由金屬正離子和自由電子之間互相作用而結(jié)合稱為金屬鍵◆金屬鍵的經(jīng)典模型有兩種:一種認為金屬原子全部離子化;一種認為金屬鍵包括中性原子間的共價鍵及正離子與自由電子間的靜電引力的復雜結(jié)合。(2)金屬鍵的特點◆金屬鍵無方向性,金屬鍵無飽和性,具有高對稱性。的的11材料的結(jié)合方式135材料的結(jié)構(gòu)講義課件136材料的結(jié)構(gòu)講義課件137材料的結(jié)構(gòu)講義課件138材料的結(jié)構(gòu)講義課件139材料的結(jié)構(gòu)講義課件140材料的結(jié)構(gòu)講義課件141材料的結(jié)構(gòu)講義課件142材料的結(jié)構(gòu)講義課件143材料的結(jié)構(gòu)講義課件144材料的結(jié)構(gòu)講義課件145材料的結(jié)構(gòu)講義課件146材料的結(jié)構(gòu)講義課件147材料的結(jié)構(gòu)講義課件148材料的結(jié)構(gòu)講義課件149材料的結(jié)構(gòu)講義課件150材料的結(jié)構(gòu)講義課件151材料的結(jié)構(gòu)講義課件152材料的結(jié)構(gòu)講義課件153材料的結(jié)構(gòu)講義課件154材料的結(jié)構(gòu)講義課件155材料的結(jié)構(gòu)講義課件156材料的結(jié)構(gòu)講義課件157材料的結(jié)構(gòu)講義課件158材料的結(jié)構(gòu)講義課件159材料的結(jié)構(gòu)講義課件160材料的結(jié)構(gòu)講義課件161材料的結(jié)構(gòu)講義課件162材料的結(jié)構(gòu)講義課件163材料的結(jié)構(gòu)講義課件164材料的結(jié)構(gòu)講義課件165材料的結(jié)構(gòu)講義課件166材料的結(jié)構(gòu)講義課件167材料的結(jié)構(gòu)講義課件168材料的結(jié)構(gòu)講義課件169材料的結(jié)構(gòu)講義課件170材料的結(jié)構(gòu)講義課件171材料的結(jié)構(gòu)講義課件172材料的結(jié)構(gòu)講義課件173材料的結(jié)構(gòu)講義課件174材料的結(jié)構(gòu)講義課件175材料的結(jié)構(gòu)講義課件176材料的結(jié)構(gòu)講義課件177材料的結(jié)構(gòu)講義課件178材料的結(jié)構(gòu)講義課件179材料的結(jié)構(gòu)講義課件180材料的結(jié)構(gòu)講義課件181材料的結(jié)構(gòu)講義課件182材料的結(jié)構(gòu)講義課件183材料的結(jié)構(gòu)講義課件184材料的結(jié)構(gòu)講義課件185材料的結(jié)構(gòu)講義課件186材料的結(jié)構(gòu)講義課件187材料的結(jié)構(gòu)講義課件188材料的結(jié)構(gòu)講義課件189材料的結(jié)構(gòu)講義課件190材料的結(jié)構(gòu)講義課件191材料的結(jié)構(gòu)講義課件192材料的結(jié)構(gòu)講義課件193材料的結(jié)構(gòu)講義課件194材料的結(jié)構(gòu)講義課件195材料的結(jié)構(gòu)講義課件196材料的結(jié)構(gòu)講義課件197材料的結(jié)構(gòu)講義課件198材料的結(jié)構(gòu)講義課件199材料的結(jié)構(gòu)講義課件200材料的結(jié)構(gòu)講義課件201材料的結(jié)構(gòu)講義課件202材料的結(jié)構(gòu)講義課件203材料的結(jié)構(gòu)講義課件204材料的結(jié)構(gòu)講義課件205材料的結(jié)構(gòu)講義課件206材料的結(jié)構(gòu)講義課件207材料的結(jié)構(gòu)講義課件208材料的結(jié)構(gòu)講義課件209材料的結(jié)構(gòu)講義課件210材料的結(jié)構(gòu)講義課件211材料的結(jié)構(gòu)講義課件212材料的結(jié)構(gòu)講義課件213材料的結(jié)構(gòu)講義課件214材料的結(jié)構(gòu)講義課件215材料的結(jié)構(gòu)講義課件216材料的結(jié)構(gòu)講義課件217材料的結(jié)構(gòu)講義課件218材料的結(jié)構(gòu)講義課件219材料的結(jié)構(gòu)講義課件220材料的結(jié)構(gòu)講義課件221材料的結(jié)構(gòu)講義課件222材料的結(jié)構(gòu)講義課件223材料的結(jié)構(gòu)講義課件224材料的結(jié)構(gòu)講義課件225材料的結(jié)構(gòu)講義課件226材料的結(jié)構(gòu)講義課件227材料的結(jié)構(gòu)講義課件228材料的結(jié)構(gòu)講義課件229材料的結(jié)構(gòu)講義課件