材料科学导论第三章 陶瓷的晶体结构1

1、第三章第三章 陶瓷的晶体结构陶瓷的晶体结构3.1 离子（陶瓷）晶体中正、负离子的堆积方式离子（陶瓷）晶体中正、负离子的堆积方式 3.2 简单氧化物的晶体结构简单氧化物的晶体结构 3.3 比较复杂氧化物的晶体结构比较复杂氧化物的晶体结构 3.4 硅酸盐的晶体结构硅酸盐的晶体结构 3.5 二氧化硅的晶体结构二氧化硅的晶体结构1.1.属于无机非金属材料，主要由金属元素与非金属元素通过离子键或兼属于无机非金属材料，主要由金属元素与非金属元素通过离子键或兼有离子键和共价键的方式结合起来。陶瓷材料的晶体结构可以看成是有离子键和共价键的方式结合起来。陶瓷材料的晶体结构可以看成是由带电的离子而不是原子构成的。

2、由带电的离子而不是原子构成的。2.2.陶瓷材料的成分是多样化的，从简单的化合物到由多种复杂的化合物陶瓷材料的成分是多样化的，从简单的化合物到由多种复杂的化合物构成的混合物。构成的混合物。3.3.陶瓷材料晶体结构复杂，由于陶瓷材料至少由两种元素构成，通常比陶瓷材料晶体结构复杂，由于陶瓷材料至少由两种元素构成，通常比纯金属的晶体结构复杂。纯金属的晶体结构复杂。材料科学导论材料科学导论3.1 离子（陶瓷）晶体中正、负离子的堆积方式离子（陶瓷）晶体中正、负离子的堆积方式一、陶瓷材料的特点一、陶瓷材料的特点1.正、负离子的电荷大小正、负离子的电荷大小 二、正、负离子的堆积方式取决于以下两个因素：二、正、

3、负离子的堆积方式取决于以下两个因素：晶体必须保持电中性，即所有的正离子的正电荷应等于所晶体必须保持电中性，即所有的正离子的正电荷应等于所有的负离子的负电荷。有的负离子的负电荷。2.正、负离子的相对大小正、负离子的相对大小由于正负离子的外层电子形成闭合的壳层，可以把离子看由于正负离子的外层电子形成闭合的壳层，可以把离子看成具有一定半径的刚性圆球。在离子晶体中，一些原子失成具有一定半径的刚性圆球。在离子晶体中，一些原子失去外层电子而成为正离子，另一些则得到外层电子而成为去外层电子而成为正离子，另一些则得到外层电子而成为负离子，通常正离子小于负离子，即负离子，通常正离子小于负离子，即1/AcrrrC

4、和和rA代表正，负离子的半径代表正，负离子的半径 稳定稳定 稳定稳定 不稳定不稳定材料科学导论材料科学导论三三. 离子晶体的密堆积原则离子晶体的密堆积原则 为了降低晶体的总能量，正、负离子趋于形成尽可能紧密的堆积，即为了降低晶体的总能量，正、负离子趋于形成尽可能紧密的堆积，即一个正离子趋于有尽可能多的负离子为邻，一个最稳定的结构应当有一个正离子趋于有尽可能多的负离子为邻，一个最稳定的结构应当有尽可能大的配位数，而配位数又取决于正负离子半径的比值。尽可能大的配位数，而配位数又取决于正负离子半径的比值。1. 离子晶体中稳定和不稳定的配位图形离子晶体中稳定和不稳定的配位图形结论：当负离子半径大于某一

5、临界值后，中心的正离子就不能与其周围结论：当负离子半径大于某一临界值后，中心的正离子就不能与其周围的负离子相切，只有当的负离子相切，只有当rC/rA等于或大于某一临界值后，某一给定配位数等于或大于某一临界值后，某一给定配位数的结构才是稳定的。的结构才是稳定的。2. 配位数与正、负离子半径的比值关系配位数与正、负离子半径的比值关系注意：上表离子半径比值从几何角度考虑的，对于许多离子晶体很有效；在注意：上表离子半径比值从几何角度考虑的，对于许多离子晶体很有效；在以上的计算中把离子看成是刚性圆球而实际上正离子周围的负离子可以通过以上的计算中把离子看成是刚性圆球而实际上正离子周围的负离子可以通过变形使

6、配位数增大，这在正离子具有高电荷或其周围的负离子具有高原子序变形使配位数增大，这在正离子具有高电荷或其周围的负离子具有高原子序数，尺寸大且容易变形时尤其重要。数，尺寸大且容易变形时尤其重要。材料科学导论材料科学导论要求要求: : 无机非金属材料典型的晶体结构类型无机非金属材料典型的晶体结构类型 晶胞分析和描述晶胞分析和描述晶系、基本格子、晶胞原子晶系、基本格子、晶胞原子数数、等同点分析、正负离子配位数（等同点分析、正负离子配位数（CN ）、）、质点质点坐标、四面体和八面体空隙数量、位置及被占据情坐标、四面体和八面体空隙数量、位置及被占据情况况 同晶型典型物质及特性同晶型典型物质及特性 熟记几个

7、典型晶体结构图熟记几个典型晶体结构图 3.2 简单氧化物的晶体结构简单氧化物的晶体结构5) 萤石（萤石（CaF2）型结构）型结构6）金红石（）金红石（TiO2）型结构）型结构1.AB型化合物结构型化合物结构1）NaCl型结构型结构2）CsCl型结构型结构3）闪锌矿（立方）闪锌矿（立方ZnS）型结构）型结构4）纤锌矿（六方）纤锌矿（六方ZnS ）型结构）型结构材料科学导论材料科学导论2.AB2型化合物结构型化合物结构矿物名称：石盐。矿物名称：石盐。材料科学导论材料科学导论材料科学导论材料科学导论图3-1 NaCl 晶体结构 ClNa - Na+ 离子位于面心格子的结点位置上，离子位于面心格子的结

8、点位置上， CI离子也离子也 位于另一套位于另一套这样的格子上，后一个格子与前一个格子相距这样的格子上，后一个格子与前一个格子相距1/2晶棱的位移。晶棱的位移。 （1）立方晶系，面心立方点阵，）立方晶系，面心立方点阵，a0.563nm，Z4（2）rNa+/rCl-=0.525（3）CN+ CN- 6（4）- Cl离子按立方最紧密堆积方式堆积，离子按立方最紧密堆积方式堆积， Na+离子充离子充 填于全部八面填于全部八面体空隙。体空隙。 - Na+ 离子的配位数是离子的配位数是6 ，构成，构成Na-CI八面体。八面体。NaCI 结构是由结构是由Na-CI八面体以共棱的方式相连而成八面体以共棱的方式

9、相连而成材料科学导论材料科学导论结构描述：结构描述：（5）具有）具有NaCl型化合：型化合：MgO, CaO, SrO, BaO, CdO, MnO, FeO, CeO, NiO等及所有的碱金属卤化物（等及所有的碱金属卤化物（CsCl， CsBr, CsI除外除外)以及碱金以及碱金属硫化物属硫化物(1).(1).立方晶系立方晶系，简单立方点阵，简单立方点阵，a a0 00.411nm0.411nm，Z Z1 1，(2) rCs+/rCl-=0.933(3) CN+=CN-=8(4) ClCl- -处于立方原始格子的八个角顶上，处于立方原始格子的八个角顶上，CsCs位于立方体中心。位于立方体中心

10、。离子坐离子坐标：标：Cs+ ； Cl-0 0 0(5)(5)属于属于CsClCsCl型结构的晶体：型结构的晶体：CsBrCsBr、CsICsI、NHNH4 4ClCl等等材料科学导论材料科学导论化化 学学 式：式：ZnS材料科学导论材料科学导论（1） 立方晶系，面心立方点阵，立方晶系，面心立方点阵，a0.540nm；Z4（2）理论上，）理论上，rZn2+/rS2-=0.414，CN=6但是但是Zn2+极化作用很强，极化作用很强，S2-极极易变形易变形（3）配位数降为）配位数降为 CN=4配位多面体：配位多面体： ZnS4四面体，在空间以共顶四面体，在空间以共顶方式相连接方式相连接材料科学导论

11、材料科学导论（4）S2-离子呈立方最紧密堆积，位于面心立方的离子呈立方最紧密堆积，位于面心立方的 结点位置，结点位置，Zn2离子交错地分离子交错地分布于布于1/8 小立方体的中心，即小立方体的中心，即1/2 的四面体空隙中。从图（的四面体空隙中。从图（b）更容易看出。）更容易看出。结构投影图结构投影图：（俯视图）用标高来表示，（俯视图）用标高来表示，0底面；底面；251/4；501/2；75 3/4。（。（0100；25125；50150是等效的），这里标注的数字是以是等效的），这里标注的数字是以Z轴晶胞的高度为轴晶胞的高度为100（5）属于）属于闪锌矿闪锌矿型结构晶体有：型结构晶体有： Si

12、C；GaAs；AlP；InSb等以及高温下的等以及高温下的BeO。化学式：化学式： ZnS材料科学导论材料科学导论 材料科学导论材料科学导论（1） 六方晶系；六方晶系；a0.382nm；c0.625nm；Z2 ( 2）理论上，理论上，rZn2+/rS2-=0.414，CN=6但是但是Zn2+极化极化作用很强，作用很强，S2-极易变形极易变形（3）配位数降为配位数降为 CN=4（4） S2按六方紧密堆积排列，按六方紧密堆积排列，Zn2充填于充填于1/2的四面体空隙，构成的四面体空隙，构成ZnS4四面体。四面体。质点坐标：质点坐标：2 S2： 000；2/3 1/3 1/2 2Zn2：00u ；

13、2/3 1/3 （u1/2） (5）具有纤维锌矿型结构的氧化物有具有纤维锌矿型结构的氧化物有BeO,ZnO等等化学式：化学式： CaF2 材料科学导论材料科学导论（1）立方晶系，面心立方空间点阵，立方晶系，面心立方空间点阵，a0.545nm，Z4（2）正负离子数比为）正负离子数比为1：2；Ca2 81/861/24； F 448材料科学导论材料科学导论（3） CN8；CN4（4）Ca2位于立方面心的结点位置，位于立方面心的结点位置，F位于立方体内八个小立方体位于立方体内八个小立方体的中心，即的中心，即Ca2按立方紧密堆积的方式排列，按立方紧密堆积的方式排列，F充填于全部四面体充填于全部四面体空

14、隙中，构成空隙中，构成FCa4四面体，见图（四面体，见图（c）。若）。若F-作简单立方堆积，作简单立方堆积，Ca2+填于立方体空隙中，则构成填于立方体空隙中，则构成CaF8立方体，立方体之间共棱连接立方体，立方体之间共棱连接，见图（，见图（b）。）。（5）属于萤石结构的晶体有：）属于萤石结构的晶体有：BaF2；PbF2；CeO2；ThO2；UO2；低温；低温ZrO2（扭曲、变形）（扭曲、变形）材料科学导论材料科学导论晶体结构：晶体结构：其结构与萤石完全相同，只是阴阳离子的位置完其结构与萤石完全相同，只是阴阳离子的位置完 全互换，全互换， 即阳离子占据的是即阳离子占据的是F的位置，阴离子占的位置

15、，阴离子占 据的是据的是Ca2 的位置的位置配位数：配位数： CN4；CN8晶胞组成晶胞组成：阴离子阴离子 81/861/24 阳离子阳离子 448属于反萤石结构的晶体有属于反萤石结构的晶体有： Li2O；Na2O；K2O等等 材料科学导论材料科学导论化学式：化学式： TiO2材料科学导论材料科学导论（1） 四方晶系，简单四方空间点阵，四方晶系，简单四方空间点阵，a0.459nm；c0.296nm；Z2（2）晶胞中，）晶胞中，2个个Ti4+离子，离子，4个个O2-离子，离子，rTi4+/r O2- =0.45（3）配位数）配位数 CN6；CN3（4）Ti4位于结点位置，体心的属另一位于结点位置

16、，体心的属另一 套格子。套格子。O2处在一些特殊位置上处在一些特殊位置上 质点坐标：质点坐标：Ti4 ：000；1/2 1/2 1/2； O2 : uu0; (1-u)(1-u)0; (1/2+u)(1/2-u)1/2; (1/2-u)(1/2+u)1/2 材料科学导论材料科学导论每个每个O2-同时与同时与3个个Ti4+链合，即每链合，即每3个个TiO6八面体共用一个八面体共用一个O2-,而而Ti4+处在处在O2-构成的稍有变形的八面体中心，构成的稍有变形的八面体中心，八面体之间在（八面体之间在（001）面上共棱边。）面上共棱边。连接方式：连接方式：TiO八面体以共八面体以共 棱方式连接成链，

17、链与链之间以共棱方式连接成链，链与链之间以共顶方式相连顶方式相连。(5)与金红石结构相同的晶体有：与金红石结构相同的晶体有： SnO2；PbO2；MnO2；MoO2； WO2；MnF2； MgF2；VO2材料科学导论材料科学导论3. AB2O4型结构型结构 7)7) 尖晶石结构尖晶石结构 反尖晶石结构反尖晶石结构 4. ABO3型化合物结构型化合物结构 8) 钙钛矿型（钙钛矿型（CaTiO3）结构）结构 3.3 比较复杂氧化物的晶体结构比较复杂氧化物的晶体结构5.补充材料结构补充材料结构9）金刚石结构）金刚石结构10）石墨结构）石墨结构11）足球烯）足球烯12）纳米碳管）纳米碳管 化学式：化学

18、式： 通式通式AB2O4 ；MgAl2O4材料科学导论材料科学导论（1 1） 立方晶系，立方晶系，a a0.808nm0.808nm，（2 2）晶胞中，有晶胞中，有3232个个O O2-2-,16,16个个AlAl3+3+，8 8个个MgMg2+2+（3 3）MgMg2+2+配位数为配位数为4 4，处在氧四面体中心；，处在氧四面体中心；AlAl3+3+配位数为配位数为6 6，处在氧八面体空隙，处在氧八面体空隙（4 4）具有尖晶石结构的有：）具有尖晶石结构的有：ZnFe2O4, CoAl2O4,NiAl2O4,FeNiFeO4ZnFe2O4, CoAl2O4,NiAl2O4,FeNiFeO4以及

19、许多其以及许多其他的铁氧体他的铁氧体材料科学导论材料科学导论8个立方亚晶胞组成，分为甲，乙两种类型。个立方亚晶胞组成，分为甲，乙两种类型。甲型立方亚晶胞中，甲型立方亚晶胞中，Mg2+位于单元的中心和位于单元的中心和4个顶角上，个顶角上，4个个O2-分别位分别位于各条体对角线上距临空的顶角于各条体对角线上距临空的顶角1/4处。处。乙型立方亚晶胞中，乙型立方亚晶胞中， Mg2+处在处在4个顶角上，个顶角上，4个个O2-分别位于各条体对角分别位于各条体对角线上距线上距Mg2+顶角的顶角的1/4处，而处，而Al3+位于位于4条体对角线上距临空顶角的条体对角线上距临空顶角的1/4处。处。 反尖晶石结构：

20、反尖晶石结构： 结构中二价阳离子与三价阳离子充填的空隙结构中二价阳离子与三价阳离子充填的空隙 类型相反，即形成了反尖晶石结构类型相反，即形成了反尖晶石结构.材料科学导论材料科学导论决定结构的因素：决定结构的因素：正型与反型由阳离子的八面体的择位能来正型与反型由阳离子的八面体的择位能来 决定。决定。用途：用途： 广泛应用的是铁氧体磁性材料，同时在陶广泛应用的是铁氧体磁性材料，同时在陶 瓷颜料中也常用到。瓷颜料中也常用到。海碧海碧： CoAl2O4 合成温度：合成温度：1200 孔雀蓝孔雀蓝： （Co、Zn）0（Cr、Al）2O3 合成温度：合成温度：1300 铬铝桃红铬铝桃红： ZnO、（、（A

21、l、Cr）2O3 合成温度：合成温度：1200 材料科学导论材料科学导论材料科学导论材料科学导论钙钛矿结构的通式为钙钛矿结构的通式为ABO3 ,以以CaTiO3为例讨论其结构为例讨论其结构: Ca2+O2-Ti 4+ 材料科学导论材料科学导论可以看出可以看出: Ca的的CN=12 Ti的的CN=6 O的的CN=2+4=6材料科学导论材料科学导论（1） 钙钛矿在高温时属立方晶系，钙钛矿在高温时属立方晶系，在降温时，通过某个特定在降温时，通过某个特定温度后将产生结构的畸变使立方晶格的对称性下降温度后将产生结构的畸变使立方晶格的对称性下降.（2 ） CaTiO3为离子晶体为离子晶体（3） Ca的的C

22、N=12 Ti的的CN=6 O的的CN=2+4=6（4） CaTiO3的结构可看成有和半径较大的离子共同组成立方的结构可看成有和半径较大的离子共同组成立方紧密堆积，离子充填于紧密堆积，离子充填于1/4的八面体空隙中。的八面体空隙中。（5） 结点坐标为：结点坐标为： Ca2+ 000 ， 001 ，010 ， 100 ，110 ，011 ，101 ， 111 O2- 0 1/2 1/2 ， 1/2 0 1/2 ， 1/2 1/2 0 ，1 1/2 1/2 ，1/2 1 1/2 ，1/2 1/2 1 Ti 4+ 1/2 1/2 1/2（6） 立方面心格子立方面心格子 （7）BaTiO3 ， SrT

23、iO3 材料科学导论材料科学导论n化学式化学式C C；晶体结构为；晶体结构为立方晶系立方晶系，面心立方空间点阵，面心立方空间点阵，a a0 00.356nm0.356nm；碳原子位于立方面心的所有结点位置和交替；碳原子位于立方面心的所有结点位置和交替分布在立方体内四个小立方体中心；每个晶胞中原子数分布在立方体内四个小立方体中心；每个晶胞中原子数Z Z8 8，每个碳原子周围都有，每个碳原子周围都有4 4个碳，形成个碳，形成共价键共价键。n与其结构相同的有与其结构相同的有硅、锗、灰锡、合成立方氮化硼等硅、锗、灰锡、合成立方氮化硼等n性质：性质： 硬度最大、具半导体性能、极好的导热性硬度最大、具半导

24、体性能、极好的导热性n石墨（石墨（C），六方晶系，），六方晶系，a0=0.146nm，c0=0.670nm 。n结构表现为结构表现为碳原子呈层状碳原子呈层状排列排列。层内碳原子呈六方。层内碳原子呈六方环状排列，每个碳原子与环状排列，每个碳原子与三个相邻碳原子之间的距三个相邻碳原子之间的距离均为离均为0.142nm0.142nm；层间距离；层间距离为为0.335nm0.335nm。层内为共价键，层内为共价键，层间为分子键相连层间为分子键相连。n性质：性质：碳原子有一个电子可以在层内移动，类碳原子有一个电子可以在层内移动，类似于金属中的自由电子，平行层的方向具似于金属中的自由电子，平行层的方向具良

25、好导良好导电性电性；硬度低硬度低，易加工；，易加工；熔点高熔点高；有润滑感有润滑感。n石墨与金刚石的石墨与金刚石的化学组成相同，结构不同化学组成相同，结构不同，这，这种现象称为种现象称为同质多晶现象同质多晶现象，石墨和金刚石是碳的，石墨和金刚石是碳的两种两种同质多象变体同质多象变体。n人工合成的人工合成的六方氮化六方氮化硼硼与石墨结构相同。与石墨结构相同。(1)(1)发现发现：19851985年，科学家用激光束照射石墨得灰色气体，用年，科学家用激光束照射石墨得灰色气体，用有机溶剂萃取得有机溶剂萃取得n n200200的大量簇分子，含的大量簇分子，含6060个碳的分子比较多。个碳的分子比较多。(

26、 (2)2)合成合成：将几十伏的电流电压加在两根碳棒上，当两根碳棒将几十伏的电流电压加在两根碳棒上，当两根碳棒距离很小时，就会产生电弧放电导致短路，产生的碳烟中含距离很小时，就会产生电弧放电导致短路，产生的碳烟中含有大量的有大量的C C6060, ,再用有机溶剂萃取碳烟。再用有机溶剂萃取碳烟。材料科学导论材料科学导论足球烯足球烯(3)(3)结构结构：笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只跟笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只跟相邻的三个碳原子形成共价键，相邻的三个碳原子形成共价键，6060个碳原子构成球形，共个碳原子构成球形，共3232面体，包括面体，包括1212个五边形，个五边形，20

27、20个六边形。个六边形。(4)(4)性质性质：C C6060 掺杂钾、铷等有超导性，超导起始温度达到掺杂钾、铷等有超导性，超导起始温度达到 18 K18 K。北大和科学院合作制得北大和科学院合作制得 RbRb3 3C C6060，超导起始温度高达，超导起始温度高达 28 K28 K，领先于，领先于世界先进水平。世界先进水平。(5)(5)成果成果：最大的足球烯单晶的直径仅为最大的足球烯单晶的直径仅为 6mm6mm，浙江大学的科学，浙江大学的科学家制取直径为家制取直径为1.31.3 的高品质单晶，走在世界前列。的高品质单晶，走在世界前列。 19961996年的诺贝尔授予罗伯特、克罗特和斯莫利等三位

28、科学家，年的诺贝尔授予罗伯特、克罗特和斯莫利等三位科学家，表彰他们有关富勒烯的发现、制备和性质研究。表彰他们有关富勒烯的发现、制备和性质研究。材料科学导论材料科学导论(1)(1)、发现发现：知道了知道了 C C60 60 的制备以后，人们的注意力全部集中在的制备以后，人们的注意力全部集中在观察碳灰上，而日本科学家饭岛澄男却仔细观察了放电后在阳观察碳灰上，而日本科学家饭岛澄男却仔细观察了放电后在阳极上产生的沉淀物，是他意外发现了纳米碳管。极上产生的沉淀物，是他意外发现了纳米碳管。材料科学导论材料科学导论纳米碳管纳米碳管(2)、什么是纳米碳管？、什么是纳米碳管？石墨有层状结构，可以看作是由原子纸一

29、层一层堆叠而成。若将一层或石墨有层状结构，可以看作是由原子纸一层一层堆叠而成。若将一层或几层这样的原子纸卷成圆筒形状，就是纳米碳管。中科院解思深教授制几层这样的原子纸卷成圆筒形状，就是纳米碳管。中科院解思深教授制得得 0.5nm 碳管，麻省理工学院秦禄昌博士制得最小的钠米碳管碳管，麻省理工学院秦禄昌博士制得最小的钠米碳管0.4nm。3)3)、应用前景广泛、应用前景广泛乘座乘座电梯电梯上太空上太空3.4 硅酸盐的晶体结构硅酸盐的晶体结构材料科学导论材料科学导论一、硅酸盐的特点硅酸盐的特点1. 含有硅，氧原子（离子）并以不同方式配置在一起的许多陶瓷材含有硅，氧原子（离子）并以不同方式配置在一起的许

30、多陶瓷材料为硅酸盐结构，由三部分组成，一部分是由硅和氧按不同比例组料为硅酸盐结构，由三部分组成，一部分是由硅和氧按不同比例组成的各种负离子团，称为硅氧骨干，是硅酸盐的基本结构单元，另成的各种负离子团，称为硅氧骨干，是硅酸盐的基本结构单元，另外两部分为硅氧骨干以外的正离子和负离子。外两部分为硅氧骨干以外的正离子和负离子。2.硅酸盐的成分复杂，结构形式多种多样。硅酸盐晶体是构成地壳硅酸盐的成分复杂，结构形式多种多样。硅酸盐晶体是构成地壳的主要矿物。的主要矿物。硅酸根（硅酸根（SiO44-）四面体特征）四面体特征：1）4个氧原子围绕位于中心的硅原子，个氧原子围绕位于中心的硅原子，每个氧原子有每个氧原

31、子有1个电子可以和其他个电子可以和其他离子键合。离子键合。2）Si-O之间平均距离为之间平均距离为0.16nm，小，小于于Si-O半径之和。一般视离子键和半径之和。一般视离子键和共价键各为共价键各为50%。3）每个）每个O2-最多只能为两个最多只能为两个SiO44-四四面体所共有。面体所共有。4）可独立存在，或通过共用四面体顶）可独立存在，或通过共用四面体顶点彼此连接成单链，双链或层状，点彼此连接成单链，双链或层状，网状的复杂结构。不能共棱和共面。网状的复杂结构。不能共棱和共面。5）SiO44-四面体中的四面体中的Si-O-Si结合键结合键通常不是一条直线，而是成键角为通常不是一条直线，而是成

32、键角为145的直线。的直线。O-O-O-O-Si二、硅酸盐的基本结构单元材料科学导论材料科学导论硅酸根（硅酸根（SiO44-)四面体四面体硅酸根（硅酸根（Si2O6-)双四面体双四面体材料科学导论材料科学导论材料科学导论材料科学导论三、三、岛状结构单元岛状结构单元：硅酸根（硅酸根（SiO44-)四面体通过与其他正离子连接在一起，四面体通过与其他正离子连接在一起，就形成了岛状或孤立状的硅酸盐结构，又称原硅酸盐。橄榄石族的一系列就形成了岛状或孤立状的硅酸盐结构，又称原硅酸盐。橄榄石族的一系列化合物属于此类。化合物属于此类。Mg2SiO4镁橄榄石是典型的代表。镁橄榄石是典型的代表。四、四、双四面体结构单元：双四面体结构单元：硅酸根（硅酸根（SiO44-)四面体通过共用一四面体通过共用一个或更多的个或更多的O2-离子连接在一起时，可能的联结方式很多，最离子连接在一起时，可