材料科学基础第二章材料中相结构

1、2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 第二章第二章 材料中的相结构材料中的相结构 多组元（合金）结构特点多组元（合金）结构特点 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 章章 目目 录录 2.1 2.1 固溶体固溶体 2.2 2.2 金属化合物金属化合物 2.3 2.3 陶瓷中的相结构陶瓷中的相结构 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 基基 本本 概概 念念 单组元材料性能有局限，实际使用的材料大多为多单组元材料性能有局限，实际使用的材料大多为多 组元的合金。组元的合金。 合金

2、：在单组元的基础上，人为加入其它组元，使合金：在单组元的基础上，人为加入其它组元，使 之成为性能更加优异的材料。之成为性能更加优异的材料。 由两个组元组成的材料称为二元合金；三个组元称由两个组元组成的材料称为二元合金；三个组元称 为三元合金；三个以上称多元合金。为三元合金；三个以上称多元合金。 材料中，由于各种组元之间存在复杂的物理和化学材料中，由于各种组元之间存在复杂的物理和化学 作用，会出现众多成分、结构各异的相。作用，会出现众多成分、结构各异的相。 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 相：相： 热力学平衡系统中，结构、成分、化学和物理性质相热力学

3、平衡系统中，结构、成分、化学和物理性质相 同，与其它部分有相界面分开的均匀部分。同，与其它部分有相界面分开的均匀部分。 金属金属 固溶体固溶体 金属化合物（中间相）金属化合物（中间相） 陶瓷陶瓷 晶体相晶体相 玻璃相玻璃相 气相气相 高分子高分子 晶相晶相 非晶相非晶相 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 2.12.1 固溶体固溶体 凡溶质原子处于固态溶剂晶格中所形成的合金相，称凡溶质原子处于固态溶剂晶格中所形成的合金相，称 为为固溶体。固溶体。 固溶体分类：固溶体分类： 置换式固溶体置换式固溶体 间隙固溶体间隙固溶体 位置位置溶解度溶解度 无限固溶体

4、无限固溶体 有限固溶体有限固溶体 排列秩序排列秩序 无序固溶体无序固溶体 有序固溶体有序固溶体 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 一、置换式固溶体一、置换式固溶体 除少数原子半径小的非金属元素，除少数原子半径小的非金属元素，H H、O O、N N、C C、B B等等 以外，绝大多数元素之间均能形成置换式固溶体。以外，绝大多数元素之间均能形成置换式固溶体。 差别在于溶解度大小不同，对材料性能影响不一。差别在于溶解度大小不同，对材料性能影响不一。 溶质原子取代溶剂原子的某溶质原子取代溶剂原子的某 些正常位置所形成的固溶体。些正常位置所形成的固溶体。 溶剂

5、溶剂 溶质溶质 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 影响溶解度大小的因素影响溶解度大小的因素 （1 1）晶体结构类型晶体结构类型 结构类型相同或相近具有较大的溶解度。结构类型相同或相近具有较大的溶解度。 结构相同是结构相同是无限固溶无限固溶的前提条件。要无限互溶结构必的前提条件。要无限互溶结构必 须相同，但结构相同，不一定无限互溶。须相同，但结构相同，不一定无限互溶。 例如：例如：Cu f.c.c aCu f.c.c a0 0=0.361 nm d=0.255 nm=0.361 nm d=0.255 nm Ni f.c.c a Ni f.c.c a0

6、0=0.352 nm d=0.249 nm =0.352 nm d=0.249 nm Pb-Sn Pb-Sn合金，虽然原子半径相近，但合金，虽然原子半径相近，但PbPb为为f.c.cf.c.c， 而而SnSn为四方晶系，为有限固溶体。为四方晶系，为有限固溶体。 无限无限 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 结构相同是无限固溶的必要条件结构相同是无限固溶的必要条件! ! 溶质溶质 溶剂溶剂 V V b.c.cb.c.c Cr Cr b.c.cb.c.c Mn Mn f.c.cf.c.c Co Co f.c.cf.c.c Ni Ni f.c.cf.c.c

7、-Fe b.c.c-Fe b.c.c无限无限无限无限3 376761010 -Fe f.c.c-Fe f.c.c1.41.412.812.8无限无限无限无限无限无限 结构相同，但不一定无限互溶结构相同，但不一定无限互溶! ! 溶质溶质 溶剂溶剂 Al Al f.c.cf.c.c Cu Cu f.c.cf.c.c Nb Nb b.c.cb.c.c Mo Mo b.c.cb.c.c W W b.c.cb.c.c -Fe b.c.c-Fe b.c.c- - -4.54.537.537.535.535.5 -Fe f.c.c-Fe f.c.c0.6250.6258 8- - - - 2021-6-7材

8、料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 (2) (2) 原子尺寸因素原子尺寸因素 (3) (3) 电负性因素电负性因素 电负性相差越小，溶解度越大。电负性差别大时，电负性相差越小，溶解度越大。电负性差别大时， 易形成金属化合物，不利于固溶体的形成。易形成金属化合物，不利于固溶体的形成。 如：如： 无限互溶无限互溶 Ni-Cu Fe-Co Pb-TlNi-Cu Fe-Co Pb-Tl 鲍林电负性鲍林电负性 1.9 1.9 1.8 1.9 1.9 1.8 1.9 1.9 1.8 1.9 1.9 1.8 0.20.2 剂剂 质质剂剂 %100 D DD d 尺寸相差大，晶格畸变能

9、升高，不稳定。尺寸相差大，晶格畸变能升高，不稳定。 b.c.c, f.c.cf.c.c b.c.c, f.c.c间隙大间隙大 溶质原子半径溶质原子半径 一般金属原子半径：一般金属原子半径： 1.21.21.3 1.3 f.c.c f.c.c八面体间隙：八面体间隙： 0.50.50.54 0.54 b.c.c b.c.c四面体间隙：四面体间隙： 0.350.350.38 0.38 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 几点说明：几点说明： 氢原子半径小于间隙半径是吸氢合金的基础，也是储存氢原子半径小于间隙半径是吸氢合金的基础，也是储存 的困难。的困难。 其

10、它元素半径较大，溶入后将引起晶格畸变，能量升高。其它元素半径较大，溶入后将引起晶格畸变，能量升高。 溶剂晶格中间隙数量有限，溶剂晶格中间隙数量有限，间隙间隙固溶体只能是有限溶解。固溶体只能是有限溶解。 C C、N N与铁形成间隙固溶体，在与铁形成间隙固溶体，在-Fe-Fe中位于八面体间隙；中位于八面体间隙； 在在-Fe-Fe中位于八面体和四面体间隙内，引起不对称畸中位于八面体和四面体间隙内，引起不对称畸 变，对钢的相变和强化有重要意义。变，对钢的相变和强化有重要意义。 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 晶格畸变示意图晶格畸变示意图 2021-6-7材

11、料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 三、固溶体的结构特点三、固溶体的结构特点 结构类型同溶剂结构类型同溶剂 点阵常数有变化点阵常数有变化 成分可变成分可变 溶质多呈统计均匀分布溶质多呈统计均匀分布 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 四、固溶体的性能四、固溶体的性能 力学：固溶强化，强度硬度升高，塑性和韧性下降。力学：固溶强化，强度硬度升高，塑性和韧性下降。 物理：电阻、导磁率、矫顽力上升。物理：电阻、导磁率、矫顽力上升。 例例1 1：电阻丝要求高电阻，采用：电阻丝要求高电阻，采用Fe-Cr-AlFe-Cr-Al或或Cr-NiC

12、r-Ni固溶固溶 体型材料。体型材料。 例例2 2：硅钢片，：硅钢片，SiSi溶入溶入- -FeFe，电阻，电阻，导磁率，导磁率。 例例3 3：CrCr溶入溶入- -FeFe，12.512.5，铁电极电位从，铁电极电位从0.6V0.6V 上升到上升到0.2V0.2V，大大提高耐蚀性。，大大提高耐蚀性。 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 五、有序固溶体五、有序固溶体（超结构、超点阵）（超结构、超点阵） 完完 全全 无无 序序 偏偏 聚聚 部部 分分 有有 序序 完完 全全 有有 序序 A-B A-B原子对键合能决定分布原子对键合能决定分布 无序无序 偏

13、聚偏聚 有序有序 AB、AB3、A3B )( 2 1 BBAAAB EEE 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 有序化转变：有序化转变： 由于有序固溶体组态熵低于无序固溶体，由于有序固溶体组态熵低于无序固溶体，G T曲曲 线如图：线如图：T0 有序化转变温度。有序化转变温度。 固溶体的有序化，将带来固溶体的有序化，将带来 许多性能的突变：许多性能的突变： 如：电阻率下降如：电阻率下降5070 由顺磁由顺磁 铁磁铁磁 硬度升高一倍以上硬度升高一倍以上 S无 无 S有有 T0 G T 无序无序 有序有序 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科

14、学基础第二章材料中相结构 2.2 2.2 金属间化合物金属间化合物（中间相）（中间相） 金属与金属或金属与类金属之间形成的化合物，统金属与金属或金属与类金属之间形成的化合物，统 称为金属化合物，由于它们位于相图中间，也称中间相。称为金属化合物，由于它们位于相图中间，也称中间相。 结构特点结构特点: : 典型成分可用化学分子式表示。典型成分可用化学分子式表示。A Am mB Bn n 具有与组成组元不同的结构类型，各组元独立呈具有与组成组元不同的结构类型，各组元独立呈 规则分布。规则分布。 大部分可以化合物为基，形成固溶体，成分可变。大部分可以化合物为基，形成固溶体，成分可变。 2021-6-7

15、材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 一、正常价化合物一、正常价化合物 ( (服从正常的化合价规律服从正常的化合价规律) ) 两组元构成的正常价化合物常具有两组元构成的正常价化合物常具有ABAB、ABAB2 2、A A2 2B B3 3等定等定 比关系。通常由元素周期表中比关系。通常由元素周期表中ZintlZintl线左边的线左边的A(B)A(B)、AA 族与右边族与右边A, A, AA, A, A族电负性相差较大的元素间形成。族电负性相差较大的元素间形成。 A(B)A(B)AAAAAAAA BeBeB BC CN NO O MgMgAlAlSiSiP PS S ZnZ

16、nGaGaGeGeAsAsSeSe CdCdInInSnSnSbSbTeTe HgHgTlTlPbPbBiBiPoPo 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 键合与结构特点键合与结构特点 组元间的键合主要是离子键，共价键，并向金属键过渡。组元间的键合主要是离子键，共价键，并向金属键过渡。 例：例： MgS MgMgS Mg2 2Sn MgSn Mg2 2PbPb 离子键离子键 共价键（半导体）共价键（半导体） 金属键为主（导体）金属键为主（导体） 电负性：电负性：S SSnSnPbPb 典型晶体结构：典型晶体结构：NaClNaCl、CaFCaF2 2、Z

17、nSZnS、-Al-Al2 2O O3 3型，硬而脆。型，硬而脆。 NaClNaCl型型立方立方ZnSZnS型型六方六方ZnSZnS型型CaFCaF2 2型型反反CaFCaF2 2型型 MgSeMgSeZnSZnSZnSZnSPtSnPtSn2 2MgMg2 2SiSi CaSeCaSeMnSMnSMgTeMgTePtInPtIn2 2MgMg2 2SnSn PbTePbTeSiCSiCAlNAlNAuAlAuAl2 2MgMg2 2PbPb 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 二、电子化合物二、电子化合物 电子浓度是决定晶体结构的主要因素。电子浓度是

18、决定晶体结构的主要因素。 Zn36Zn36 1.5 1.615 1.75 1.5 1.615 1.75 e/a e/a 0.590.59时形成时形成 M M构成复杂结构构成复杂结构 X X规则地分布在间隙中。规则地分布在间隙中。 数字小，间隙相：数字小，间隙相：WCWC、VCVC 数字复杂，间隙化合物：数字复杂，间隙化合物：FeFe3 3C C、CrCr7 7C C3 3、M M23 23C C6 6、 、M M6 6C C 区分：区分： M M3 3X XFeFe3 3C C、MnMn3 3C C、(Fe,Mn)(Fe,Mn)3 3C C M M6 6X XFeFe3 3W W3 3C C、

19、FeFe4 4W W2 2C C M M7 7X X3 3CrCr7 7C C3 3 M M23 23X X6 6 CrCr23 23C C6 6、 、(Cr,Fe,Mo)(Cr,Fe,Mo)23 23C C6 6 H N C BH N C B 间隙相间隙相 间隙化合物间隙化合物两者之间两者之间 r rX X 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 性能：性能： 间隙相间隙相熔点熔点硬度硬度(HV)(HV)间隙化间隙化 合物合物 熔点熔点硬度硬度(HV)(HV) TiCTiC 32003200 3200-38003200-3800 NbCNbC 35003

20、500- -38003800 24502450FeFe3 3C C1650165013401340 VCVC2800280021002100CrCr3 3C C2 21890189013001300 ZrCZrC 32503250 28002800CrCr7 7C C3 31665166514501450 TaCTaC3800380015501550CrCr23 23C C6 6 1550155010601060 MoMo2 2C C250025001500-18001500-1800CrCr27 27M M2 2C C6 615201520 15201520 WCWC290029001780

21、1780M M6 6C C14401440 1350(Fe1350(Fe3 3MoMo3 3C)C) 1070(Fe1070(Fe4 4MoMo2 2C)C) 间隙相熔点、硬度、稳定性高于间隙化合物间隙相熔点、硬度、稳定性高于间隙化合物 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 2 2.3.3 陶瓷中的相结构陶瓷中的相结构 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 一、典型相结构一、典型相结构 分类：按阴、阳离子比分六大类。共包含十二种分类：按阴、阳离子比分六大类。共包含十二种 典型结构。典型结构。 A A： 石墨、金刚石

22、石墨、金刚石 ABAB： NaClNaCl、CsClCsCl、立方、立方ZnSZnS、六方、六方ZnSZnS ABAB2 2： CaFCaF2 2、CdICdI2 2、TiOTiO2 2（金红石）金红石） A A2 2B B3 3： AlAl2 2O O3 3 ABCABC3 3： CaTiOCaTiO3 3（钙钛矿）钙钛矿） ABAB2 2C C4 4： MgAlMgAl2 2O O4 4（尖晶石）尖晶石） 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 1 1、ABAB型（数十种以上）型（数十种以上） 典型结构：典型结构：CsCl(8)CsCl(8)、NaCl

23、(6)NaCl(6)、立方、立方ZnSZnS、六方、六方ZnS(4)ZnS(4) CsClCsCl 简单立方的简单立方的CsCs+ +和和ClCl- -晶格重叠，晶格重叠， CsCs+ +晶格沿晶格沿a/2111a/2111平移而得。平移而得。 空间点阵：空间点阵：s.cs.c 结构单元：结构单元：CsClCsCl 晶胞原子数：晶胞原子数： Cs + ClCs + Cl r r+ +/r/r- - = 1.69/1.81 = 0.934 = 1.69/1.81 = 0.934 CsCs+ +ClCl- - 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 (2)(2

24、)立方立方ZnS(ZnS(闪锌矿）闪锌矿） ZnZn+2 +2和 和S S-2 -2重叠成 重叠成f.c.cf.c.c 沿沿a/4 11a/4 11平移而得。平移而得。 空间点阵：空间点阵：f.c.cf.c.c 结构单元：结构单元：ZnSZnS 晶胞原子数：晶胞原子数：4 4Zn + 4SZn + 4S r r+ +/r/r- - = 0.74/1.84 = 0.402 = 0.74/1.84 = 0.402 1 ZnZn+2 +2 S S-2 -2 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 (3)(3)六方六方ZnS(ZnS(纤锌矿）纤锌矿） h.c.ph

25、.c.p的的ZnZn+2 +2和 和S S-2 -2重叠 重叠; ; 沿沿c/30001c/30001平移而得。平移而得。 空间点阵：空间点阵：简单六方简单六方 结构单元：结构单元：2(2(ZnS)ZnS) 晶胞原子数：晶胞原子数：6 6Zn + 6SZn + 6S ZnZn+2 +2 S S-2 -2 c c 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 2 2、ABAB2 2型型（3535种以上）种以上） 典型结构：典型结构：CaFCaF2 2、TiOTiO2 2、CdICdI2 2 TiOTiO2 2( (金红石）金红石） Ti Ti呈体心四方，呈体心四方

26、， （a=0.459nma=0.459nm，c=0.296nmc=0.296nm） O O组成八面体包围组成八面体包围TiTi。 空间点阵：体心四方空间点阵：体心四方 结构单元：结构单元： TiOTiO2 2 晶胞原子数：晶胞原子数：2 2Ti + 4OTi + 4O TiTiO O a a a a c c r r+ +/r/r- - = 0.60/1.32 = 0.60/1.32 = 0.455 = 0.455 n n+ + = 6 , n = 6 , n- - =3 =3 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 (2) (2) CdICdI2 2 Cd

27、Cd+2 +2组成简单六方； 组成简单六方； I I-1 -1组成密排面； 组成密排面； 分别以分别以B B、C C层方式插入。层方式插入。 A A A A A A C C B B B B C C 简单六方简单六方 CdCd+2 +2 I I-1-1 空间点阵：简单六方空间点阵：简单六方 结构单元：结构单元： CdICdI2 2 晶胞原子数：晶胞原子数：3 3CdCd+2 +2 + 6I + 6I-1 -1 r+/r- = 0.94/2.16 = 0.435r+/r- = 0.94/2.16 = 0.435 n+ = 6 ; n- = 3n+ = 6 ; n- = 3 2021-6-7材料科学

28、基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 3 3、A A2 2B B3 3型型 典型结构为典型结构为-Al-Al2 2O O3 3 相同结构的有：相同结构的有： -Fe -Fe2 2O O3 3 Cr Cr2 2O O3 3 Ti Ti2 2O O3 3 V V2 2O O3 3 FeTiO FeTiO3 3 MnTiO MnTiO3 3 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 4 4、ABCABC3 3型型（2626种以上）种以上） 典型结构：典型结构：CaTiOCaTiO3 3( (钙钛矿）钙钛矿） CaCa+2 +2、 、TiTi+4 +

29、4和 和3 3个个O O-2 -2重叠成简单立方； 重叠成简单立方； CaCa+2 +2晶格固定， 晶格固定，TiTi+4 +4晶格沿 晶格沿a/2111a/2111 方向平移得方向平移得Ca-TiCa-Ti立方体立方体; ; 3 3个个O O-2 -2晶格分别沿 晶格分别沿a/2110a/2110、 a/2011 a/2011、a/2101a/2101平移。平移。 空间点阵：简单立方空间点阵：简单立方 结构单元：结构单元： CaTiOCaTiO3 3 晶胞原子数：晶胞原子数：Ca + Ti + 3OCa + Ti + 3O 该化合物具有良好的铁电性该化合物具有良好的铁电性 CaCa+2 +2

30、 TiTi+4 +4 O O-2 -2 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 5 5、ABAB2 2C C4 4型（型（3838种）种） 典型结构典型结构MgAlMgAl2 2O O4 4（尖晶石）尖晶石） MgOMgOAlAl2 2O O3 3 两两个个f.c.cf.c.c的的MgMg+2 +2沿 沿 平移，构成金刚石结构。平移，构成金刚石结构。 均分为均分为2 2种共种共8 8个结构胞；个结构胞； M M区中心区中心MgMg+2 +2被 被4 4个个O O-2 -2包围，够成 包围，够成 MgOMgO4 4 四面体；四面体； N N区中心无区中心无M

31、gMg+2 +2， ，4 4个个O O-2 -2与 与4 4个个AlAl+3 +3相间组成 相间组成 AlAl4 4O O4 4 六面体六面体 111 4 a 空间点阵：空间点阵： f.c.cf.c.c 结构单元：结构单元： 2( 2(MgAlMgAl2 2O O4 4) ) 晶胞原子数：晶胞原子数： 8 8Mg + 16Al + 32OMg + 16Al + 32O 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 O O-2 -2 MgMg+2 +2 AlAl+3 +3 M区区N区区 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构

32、二、硅酸盐结构二、硅酸盐结构 硅酸盐是陶瓷材料中最重要的一类晶体相。硅酸盐是陶瓷材料中最重要的一类晶体相。 1 1、硅氧四面体、硅氧四面体 SiOSiO4 4 SiSi为为A A，O O为为A A，按（按（8-8-N N）规律，规律，SiSi的配位数为的配位数为4 4， 构成构成 SiOSiO4 4 。r r+ +/r/r- - = 0.41/1.40 = 0.293 = 0.41/1.40 = 0.293 Si-OSi-O键型：共价键和离子键各占键型：共价键和离子键各占 一半，结合能高，稳定，是一半，结合能高，稳定，是硅酸硅酸 盐结构中最基本的单元。盐结构中最基本的单元。 顶角上的顶角上的O

33、 O配位数为配位数为2 2，可与金属，可与金属 离子结合成盐；也可与其它离子结合成盐；也可与其它 SiOSiO4 4 连接成多重四面体配位群。连接成多重四面体配位群。SiSiO O 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 桥氧桥氧 两个两个 SiOSiO4 4 共有的共有的O O-2 -2。 。 或：或： SiOSiO4 4 通过通过桥氧桥氧 连接成网。连接成网。 非桥氧非桥氧 四面体顶点上的氧若与其它低价金属离子四面体顶点上的氧若与其它低价金属离子 结合，结合键以离子键为主，外延结合力减弱。结合，结合键以离子键为主，外延结合力减弱。 断点氧断点氧 若若非

34、桥氧非桥氧 与碱与碱金属离子结合，金属离子结合，Si-OSi-O键连续键连续 性遭到破坏，所以称为断点氧。性遭到破坏，所以称为断点氧。 SiSiO ONaNa 断点氧断点氧桥氧桥氧 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 2 2、硅酸盐结构的分类、硅酸盐结构的分类 桥氧桥氧 数数N N 结构结构图例图例络阴离子络阴离子SiOSiO 0 0单一四面体单一四面体SiOSiO4 4 -4 -4 1414 1 1成对四面体成对四面体SiSi2 2O O7 7 -6 -6 13.513.5 2 2 环状环状 链状链状 SiSi(n+2) (n+2)O O3(n+2)

35、3(n+2) -2(n+2) -2(n+2) 1313 3 3层状层状SiSi2n 2nO O5n5n -2n -2n 12.512.5 4 4体型体型SiOSiO2 21212 典型硅酸盐结构典型硅酸盐结构 a a b b C Cd d e e f f 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 一般一般硅酸盐结构由以上典型结构混合而成。硅酸盐结构由以上典型结构混合而成。 如：双链结构是由双桥氧和三桥氧如：双链结构是由双桥氧和三桥氧1111混合组成。混合组成。 SiSi O O 双桥氧双桥氧 三桥氧三桥氧 2021-6-7材料科学基础第二章材料中相结构材料科学基础第二章材料中相结构 几点说明：几点说明： 层状结构的层状结构的硅酸盐，如伊利石、高岭土、膨润土等，硅酸盐，如伊利石、高岭土、膨润土等， 层间结合力较弱，经小分子极性有机物插层后，易制层间结合力较弱，经小分子极性有机物插层后，易制 备纳米粉体材料。备纳米粉体材料。 体型结构为主的硅酸盐，大分子结构，高温下粘度很体型结构为主的硅酸盐，大分子结构，高温下粘度很 高，冷却时难以结晶，可制作非晶态的玻璃。高，冷却时难以结晶，可制作非晶态的玻璃。 低桥氧结构的硅酸盐，断点氧较多，高温粘度低，结低桥氧结构的硅酸盐，断点氧较多，高温粘度低，结 晶倾向大，