材料的結(jié)構(gòu)講義課件

材料斛學(xué)基礎(chǔ)筆一意的街00Oee0自由電子金屬鍵的結(jié)構(gòu)的的路跑料的結(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的的路的的萄臺(tái)含§1.11化學(xué)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(xué)、力學(xué)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(xué)鍵和物理鍵?！艋瘜W(xué)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(lái)的原子)◆化學(xué)鍵有:離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵的的11材料的結(jié)合方式◆1共價(jià)鍵◆(1)共價(jià)鍵的定義◆有些同類(lèi)原子,例如周期表IVA,VA,VIA族中大多數(shù)元素或電負(fù)性相差不大的原子互相接近時(shí),原子之間不產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移,此時(shí)借共用電子對(duì)所產(chǎn)生的力結(jié)合◆(2)共價(jià)鍵的特點(diǎn)◆共價(jià)鍵鍵合的基本特點(diǎn)是核外電子云達(dá)到最大的重疊,形成“共用電子對(duì)”,有確定的方位,且配位數(shù)較小?！艄矁r(jià)鍵具有方向性、飽和性◆金剛石、單質(zhì)硅、SiC、H2、O2、F2、碳?xì)浠衔?。的?1材料的結(jié)合方式共用原子對(duì)圖硅原子四個(gè)價(jià)鍵和硅的鍵角◆(3)共價(jià)晶體特點(diǎn)◆結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,熔點(diǎn)高質(zhì)硬脆,一般是絕緣體,其導(dǎo)電性能差。的的11材料的結(jié)合方式圖共價(jià)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◆2離子鍵◆(1)離子鍵的定義◆當(dāng)兩種電負(fù)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(shí),其中電負(fù)性小的原子失去電子,成為正離子,電負(fù)性大的原子獲得電子成為負(fù)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(diǎn)◆常溫下,電絕緣體;在高溫熔融狀態(tài)時(shí),正負(fù)離子在外電場(chǎng)作用下可以自由運(yùn)動(dòng),即呈現(xiàn)離子導(dǎo)電性◆離子鍵沒(méi)有方向性、無(wú)飽和性。的的11材料的結(jié)合方式價(jià)電子+++++ClNa+.CI左圖NaC離子晶體上圖離子鍵材料導(dǎo)電性的的11材料的結(jié)合方式◆(3)離子晶體的特點(diǎn)◆離子鍵很強(qiáng),故有較高熔點(diǎn),固體下不導(dǎo)電,熔融時(shí)才導(dǎo)電?！綦x子間發(fā)生相對(duì)位移,電平衡破壞,離子鍵破壞,脆性材料?！糨^高熔點(diǎn)(正、負(fù)離子間有很強(qiáng)的電的吸引力)的的11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(chēng)為金屬鍵◆金屬鍵的經(jīng)典模型有兩種:一種認(rèn)為金屬原子全部離子化;一種認(rèn)為金屬鍵包括中性原子間的共價(jià)鍵及正離