结合 无机材料物理性能 典型实例.pptVIP

1.2.1 晶体结合的类型 1.2.2 结合力;I-VII族组成的晶体是典型的离子晶体，如： NaCI、 CsCI； II-VI族化合物可以看作离子晶体，如：CdS、ZnS。;结合力：正负离子间的静电库仑力 。 配位体：离子的最邻近的异种离子。 配位数：异种离子的总数。 晶体的结合能Eb：晶体由N个原子组成，这些原子的在自由时的总能量EN与晶体处于稳定状态时的能量（动能和势能）E0之差。 晶体结合能的意义：结合能对了解组成晶体的粒子间相互作用的本质，为探索新材料的合成提供了理论指导。; (1） 氯化钠型是由两种面心立方结构的离子沿晶轴平移1/2间距而成，配位数为6。NaCI、KCI、AgBr、PbS、MgO等皆属此类； ;结合能的数量级约在800kJ/mol，结构稳定;类型：I、 II族元素及过渡元素都是典型的金属晶体。 结合力：主要是由原子实和 电子云之间的静电库仑力，所以要求排列最紧密。 晶格：不喇菲格子。 原胞：大多数金属为立方密积和六角密积，配位数均为12。前者如Cu、Ag、Au、AI，后者如Be、Mg、Zn、Cd。少数金属具有体心立方结构，如Li、Na、K、Rb、Cs、Mo、W等。 特性：具有良好的导电性，结合力小，但过渡金属的结合能则比较大。;晶体中粒子的互作用可分为两大类： 1 . 吸引作用：是由于异性电荷之间的库仑力，引起的作用在远距离是主要的。 2. 排斥作用：一是同性电荷之间的库仑力，二是泡利原理所引起，在近距离是主要的。 ;原子间的相互作用;在某一适当距离ro，引力和斥力相抵消，f(r)=0 即： du(r)/dr| ro=0 得 ro 由：df(r)/dr| rm=- d2u(r)/dr2|rm= 0 得 rm;两原子间的互作用势能可用密函数来表达： u(r)=?A/rm+B/rn A、B、m、n为大于零的常数 ，第一项表示吸引能，第二项表示斥力能。 晶体中总互作用势能为原子或离子对间的互作用势能之和用经典的处理方法： 先计算两个原子之间的互作用势能，再把晶体的结构因素考虑进去，综合起来就可以求得晶体的总势能。 设晶体中两原子的互作用势能为u(rij),则由N个原子组成的晶体其总的互作用势能为： u(r) =1/2?? u(rij) ;已知原子间的结??力、结合能的数学表达式，可以计算晶格常数、体积弹性模量、抗张强度等许多物理量。 例如： 晶胞常数的计算： 原子处于平衡位置时，结合能最小， 由 du(r)/dr| ro=0 求晶格常数。 ; 小 结