第2章晶体结构与晶体缺陷汇总.ppt

无机材料科学基础;;晶体结构的表示方法;§2-1 典型晶体结构;同质多晶现象;1、晶胞结构图： 1）立方晶系Fd3m，立方面心格子，a0＝0.356nm； 2）C原子分布: a）位于立方面心的所有结点位置（八个顶角、六个面心）；2）4个体对角线的1/4,3/4处； 两个面心立方格子延体对角线错开1/4长度穿插一起。 3）每个晶胞中原子数Z＝8(基元数=4）;;;石墨（C），六方晶系，P63／mmc，a0=0.146nm，c0=0.670nm，每个晶胞中原子数Z=4（基元数=2） ，CN=3。;典型无机化合物晶体结构;（1）AX型;。;1、晶胞结构图： 1）化学式NaCl，立方晶系，Fm3m，立方面心格子。 2）a0＝0.563nm。 3）Na离子: 面心格子的格点位置 Cl离子：棱边中心位置及体心位置（另一套面心格子的格点位置）可以看成是两个面心立方格子延1/2晶格常数长度穿插在一起。 4）单位晶胞中的“分子”数Z＝4(基元数=4）。;2、质点坐标 NaCl晶胞中4个Cl-和Na＋的坐标分别为：;;1、晶胞结构图： 1）晶胞立方晶系，Pm3m空间群，立方简单格子； 2）a0＝0.411nm； 3）分子数Z＝1； 4）Cl-处于立方原始格子的八个角顶上，Cs＋位于立方体中心（立方体空隙）。;2、离子坐标：Cs+—? ? ? ； Cl-—0 0 0;1、晶胞结构图(0.414-0.225) 1）立方晶系，面心立方格子。 2）a0＝0.540nm 3）Z＝4 4）S2-：位于立方面心的结点位置， Zn2+：交错地分布于立方体内的1/8小立方体的中心。 ;2、质点坐标： S : 000，? ? 0, ? 0 ?, 0 ? ? Zn : ? ? ? , ? ? ?, ? ? ?, ? ? ?;;1、晶胞结构图：六方晶系,空间群P63mc，a0=0.382nm，c0=0.625nm，Z=2； 2、配位关系：阳离子和阴离子的配位数都是4 ； 3、密堆：S2-按六方最紧密堆积排列，Zn2+充填于1/2四面体空隙。;1、晶胞结构： 1）立方晶系，空间群Fm3m，面心立方格子； 2）a0 = 0.545nm； 3）离子位置：Ca2+位于面心立方的结点上，F-位于立方体内八个小立方体中心；（一套Ca2+位于立方面心格子与2套F-离子的面心立方格子相互穿插而成） 4）Z＝4；;;3、密堆、填充： 1）Ca2+作立方紧密堆积 ，F-充填于全部四面体空隙，八面体空隙全部空着。 2） F-作简单立方堆积，Ca2+充填于一半的立方体空隙。;1、晶胞结构图： 四方晶系，P42/mnm ，a0=0.459nm，c0=0.296nm，Z=2； Ti4+位于四方简单格子结点位置，体中心Ti4+不属此四方原始格子，而自成另一套四方原始格子，因为这两个Ti4+周围环境不同，不能成为四方体心格子，O2-处于特定位置；;Ti-O八面体以共棱方式排成链状，晶胞中心的链和四角的Ti－O八面体链的排列方向相差90° ;三方晶系，空间群P m ，a0=0.424nm，c0=0.684nm，Z=1； Cd2+占有六方原始格子的结点位置，I-交叉分布于三个Cd2+的三角形中心的上、下方； Cd2+的配位数是6，上下各3个I-，I-配位数是3，3个Cd2+处于同一边，因此，该结构相当于两层I-离子夹一层Cd2+，构成复合层。层间由范德华力相连，是一种较典型的层状结构，层间范德华力较弱，而呈现∥（0001）的解理；层内则由于极化作用，Cd－I之间是具有离子键性质的共价键，键力较强。;类似晶体有：Ca（OH）2；Mg（OH）2；CaI2；MgI2等。 ;三方晶系，空间群 ，a0=0.514nm，?=55°17′，Z=2;α－Al2O3中的氧与铝的排列次序可写成： OAAlDOBAlEOAAlFOBAlDOAAlEOBAlFOAAlD…… 13层 ;CaTiO3在高温时为立方晶系（理想结构），Pm3m，a0＝0.385nm， Z＝1；600℃以下为斜方晶系PCmm。; ;立方晶系 ，Fd3m，a0=0.808nm，Z=8;;以上讨论了12种典型结构，据阴离子堆积方式和阴、阳离子配位关系归纳成右表。另外一些晶体化学家提出了使用键参数函数的方法来判断晶体结构;键参数函数与无机化合物晶体结构的关系;　　1）氧化物表示法:将构成硅酸盐晶体的所有氧化物按一定的比例和顺序全部写出来，先是一价的金属氧化物，其次是2