六 固体无机化学概要课件

六--固体无机化学概要六--固体无机化学概要1参考书2005年第一版无机固体化学作者：洪广言出版社：科学出版社出版日期：2002年07参考书无机固体化学作者：洪广言2固体无机化学基础及新材料的设计合成作者:赵新华等编著

出版社:高等教育出版社

出版日期:2012-3-1固体无机化学基础及作者:赵新华等编著

出版社:高等教3第一节绪言固体无机化学的定义固体无机化学的任务固体无机化学的研究热点第一节绪言固体无机化学的定义4固体无机化学的定义固体无机化学是研究固体无机物质的结构、组成、性质和合成方法的科学，是无机化学和物理化学两门学科中的一个重要分支，也是材料化学发展的重要基础之一。固体无机化学与固体物理学、冶金金相学、有机固体化学等学科有着密切的联系。固体无机化学也是一个边缘学科。固体无机化学的定义固体无机化学是研究固体无机物质的结构、组成5固体无机化学的任务研究实际固体物质的化学反应、合成方法、晶体生长、化学组成和晶体结构；研究固体中的缺陷及其对物理及化学性质的影响，探索固体物质作为材料实际应用的可能性。固体无机化学的任务研究实际固体物质的化学反应、合成方法、晶体6固体无机化学的研究热点和前沿新的合成方法和反应

热压技术，水热、溶剂热合成技术，熔盐中单晶生长，LB膜，微波加热合成非整比化合物;高温超导混价氧化物晶界、表面和低维化合物;陶瓷的晶界新型稀土化合物;稀土间化合物，复合氧化物价态异常元素的化合物和功能材料Fe4+,Cu3+固体无机化学的研究热点和前沿新的合成方法和反应7第二节固体的结构一、固体的分类非晶态物质晶态物质玻璃二、非晶态物质超微粒子（纳米粒子）复合材料非晶态物质的特点：不呈现宏观多面体外形，各向同性，原子在微观空间里无平移周期性，X射线图谱只表现漫射峰。第二节固体的结构一、固体的分类非晶态物质8六固体无机化学概要课件9二、非晶态物质——玻璃玻璃是经高温熔融、冷却、固化而形成的非结晶状态的固态无机物.硅酸盐玻璃：石英玻璃——光导纤维钠钙玻璃,硼玻璃铅玻璃硼酸盐玻璃磷酸盐玻璃稀土磷酸盐玻璃氟化物玻璃其它玻璃：硒化物、硫化物玻璃，铝酸盐玻璃二、非晶态物质——玻璃10玻璃的通性：各向同性介稳性无固定熔点玻璃的结构特点：近程有序，远程无序玻璃的通性：11玻璃的结构玻璃的结构12玻璃态的形成条件热力学条件：与相应的晶体相比，生成自由能相差很小；动力学条件：在熔点以下迅速冷却，借控制析晶速率来控制玻璃的形成；玻璃态的形成条件热力学条件：与相应的晶体相比，生成自由能相差13玻璃体形成的结构因素：连接每个氧原子的金属离子不能超过2个在阳离子周围的氧离子数（配位数）要尽可能的少，例如，3或4阳离子及其周围的氧离子形成的配位地面体制就是共用顶点而不是共用棱或面每个多面体至少有三个顶点是与其它多面体共用的，这样才能保证形成三维的空间网格玻璃体形成的结构因素：14玻璃的主要原料:矿物原料如硅砂，石灰石，白云石，长石等；化工原料如纯碱，硼砂，一些金属氧化物等；以及一些碎玻璃，或废料玻璃，高炉炉渣。玻璃的主要原料:15助剂：玻璃澄清剂，如氧化亚砷，硝酸钠，各种硫酸盐，氯化钠等；玻璃脱色剂，如硒，氧化钴，二氧化锰，稀土化合物等；玻璃着色剂，如铁、钴、镍、锰、铜、镉、铀、钒等的氧化物或盐；氧化剂，如硝石，各种硫酸盐，无氧化二砷；还原剂，如碳，硫和硫化物；助熔剂，如硝石，萤石，硫酸盐；乳浊化剂和去渣剂。助剂：16新型玻璃电坩埚窑炉高乐玻璃窑炉专用粘土砖新型玻璃电坩埚窑炉高乐玻璃窑炉专用粘土砖17三、无机晶体金属晶体——密堆积结构分子晶体——范德华力，氢键，干冰，硼酸离子晶体——静电力，NaX,MgO原子晶体——化学键,石墨,金刚石，黑磷石英无机晶体：含氧酸盐，氧化物，复合氧化物，卤化物三、无机晶体金属晶体——密堆积结构18离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体19六固体无机化学概要课件20晶体的特征主要表现在：

(1)具有规则的几何外形；

(2)均一性：晶体的质地均匀，具有确定的熔点。

(3)各向异性：晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等物理性质常因晶体取向不同而异，叫各向异性。晶体微观空间里的原子排列，无论近程还是远程，都是周期性有序结构.晶体的特征主要表现在：21（一）常见的离子晶体结构类型氯化钠型氯化铯型1:1CN=8萤石型金红石型硫化锌型（一）常见的离子晶体结构类型氯化钠型22六固体无机化学概要课件23六固体无机化学概要课件24（二）实际晶体结构1.层状结构有共价键性的离子晶体CdI2（二）实际晶体结构1.层状结构有共价键性的离子晶体252.复合氧化物的结构ABO3钙钛矿型2.复合氧化物的结构26晶型转变：立方晶系→六方晶系→熔态

120℃

1460℃1612℃

四方晶系→正交晶系→三方晶系

5℃-80℃

铁电体

晶型转变：27满足1.1>t>0.77条件的化合物都具有钙钛矿型结构

t为容限因子满足1.1>t>0.77条件的化合物都具有钙钛矿型结构

28钛铁矿ABO3型条件：rA<85pm或t<0.77钛条件：rA<85pm或t<0.7729方解石CaCO3菱镁矿MgCO3白云石CaMg(CO3)2t>1.1方解石CaCO330AB2O4，A2+=Mg，Mn，Fe，Co，Zn，Cd，Ni；

B3+=Al，Cr，Ga，Fe，Co尖晶石MgAl2O4AB2O4，A2+=Mg，Mn，Fe，Co，Zn，Cd，31单胞中32个氧原子立方密堆积形成64个四面体空隙和32个八面体空隙。在M区：Mg占据四面体空隙，在N区：Al占据八面体空隙，单胞中32个氧原子立方密堆积形成64个四面体空隙和32个八面32六固体无机化学概要课件33第三节晶体的缺陷结构一、点缺陷缺陷的大小在一、两个原子大小的级别，根据产生的原因分为三种类型。1.本征热缺陷——本身结构不完善所产生1）弗仑克尔（Frenkel）缺陷产生的原因：热振动第三节晶体的缺陷结构一、点缺陷34特点：空位与间隙原子成对出现。空位与间隙原子的出现和复合是动态平衡过程。在一定温度下，Frenkel缺陷的数目是一定的。晶体的体积不变。阳离子比阴离子小很多时，就容易产生此类缺陷。如CaF2,AgCl晶体。特点：空位与间隙原子成对出现。352）肖特基（Schottky）缺陷产生的原因：受热激发特点：阳离子和阴离子成对出现。空位与间隙原子的出现和复合是动态平衡过程。晶体的体积增加。阳离子和阴离子相差不大时，就容易产生此类缺陷。如KCl晶体。热缺陷的浓度随着温度上升而成指数地上升。室温时，1毫克氯化钠含有近似1019个原子，有近似104个缺陷。2）肖特基（Schottky）缺陷产生的原因：受热激发362.组分缺陷——外来杂质原子进入基质晶体间隙式杂质：杂质原子半径很小，如氢原子和锂离子在氧化锌中；不等价取代，YF3掺到CaF2中。取代式杂质：硅单质中掺入镓、砷等元素；（人为的加入，目的是改变物质的性质）空缺缺陷：不等价取代，如CaO加到ZrO2中，或非整比化合物，Fe0.91O,Fe0.945O,ZrO2-x,Cr2+xO3特点和影响：不改变基质晶体的晶格，但会使晶格畸变而活化，结果是降低烧结温度；产生离子导电，增加物质的导电性。2.组分缺陷——外来杂质原子进入基质晶体373.色心：NaCl晶体在钠蒸汽中加热，迅速冷却到室温，其颜色由无色变为黄色，Na1+δCl；KCl晶体在钾蒸汽中加热，迅速冷却到室温，其颜色由无色变为紫色，K1+δCl。电子占据阴离子空位形成的色心称为F色心。氯分子离子Cl2-占据一个氯离子位置形成的色心称为H色心。氯分子离子Cl2-占据两个氯离子位置形成的色心称为V色心。3.色心：NaCl晶体在钠蒸汽中加热，迅速冷却到室温，其颜38点缺陷对材料性质的影响：使材料的电绝缘性降低导电性增加改变材料的颜色降低烧结温度；产生离子导电，增加物质的导电性。点缺陷对材料性质的影响：39二、线缺陷（在晶体结构中的一维缺陷，通常称为位错）刃形位错，螺位错二、线缺陷（在晶体结构中的一维缺陷，通常称为位错）40三、面位错-晶界和表面大倾角晶界小倾角晶界堆积层错亚晶粒界反相筹界四、体缺陷在三维方向上尺寸都比较大的缺陷。三、面位错-晶界和表面四、体缺陷41堆积层错是指正常堆积顺序中引人不正常顺序堆积的原子面而产生的一类面缺陷。

主要发生在有层状结构的固体中。

两种类型层错：堆积层错是指正常堆积顺序中引人不正常顺序堆积42六固体无机化学概要课件43第四节固溶体一、基本概念定义：含有外来杂质离子的晶体被称为固体溶液。

AC+BC→(AyBx)C分类:取代型(AyBx)C

间隙型PdHx,0≤x≤0.7，γ-Fe(C)(面心立方）

无限（连续或完全互溶）固溶体

Pb(ZrxTi1-x)O3,x=0~1,MgO-CoO

有限（不连续或不完全互溶）固溶体

Li(Cr1-xAlx)O2,0≤x≤0.6;MgO-CaO第四节固溶体一、基本概念44六固体无机化学概要课件45MgO-CaO体系：虽然二者都是NaCl型结构，但离子半径相差较大，r(Mg2+)=65pm,r(Ca2+)=99pm。Ca与Mg的相互取代只能在一定限度内。MgO-CaO体系：虽然二者都是NaCl型结构，但离子半径相461.简单取代型(AyBx)C的生成条件：相互取代的原子必须带有相同的电荷；

(Na2-xLix)SiO3,相互取代的原子的大小要十分相近,最大相差不超过15%；在无限固溶体中两个物质的结构要相同，Al2O3-Cr2O3(刚玉结构）

MgO-CoO(NaCl结构）。1.简单取代型(AyBx)C的生成条件：472.复杂的取代型(AyBx)C：相互取代的原子的电荷不相同时：

高价态的阳离子取代→阳离子空位或填隙阴离子

(Na1-2xCax)VxCl,V代表空隙，0≤x≤0.15(Ca1-xYx)F2+x2.复杂的取代型(AyBx)C：48

低价态的阳离子取代→阴离子空位或填隙阳离子

(Zr1-xCax)O2-x,0.1≤x≤0.2Lix(Si1-xAlx)O20≤x≤0.5,填充石英固溶体低价态的阳离子取代→阴离子空位或填隙阳离子49MgAl2O4·xAl2O3=Mg1-3xAl2+2xO4

MgAl2O4·xAl2O3=Mg1-3xAl2+2xO450双重取代：人造橄榄石(Mg2-xFex)(Si1-yGey)O4(Ag1-xNax)(Br1-yCl)氮基陶瓷——赛龙（Sialons)Si3N4-Al2O3,(Si3-xAlx)(OxN4-x)钙长石CaAl2Si2O8和钠长石NaAlSi3O8的固溶体(Ca1-xNax)(Al2-xSi2+x)O8(0<x<1)双重取代：人造橄榄石(Mg2-xFex)(Si1-yG51二、固溶体的性质1.晶格参数(a)、密度卫格定律(Vegare'slaw)(ass)n=(a1)nc1+(a2)nc2n=1雷特格定律(Retger'slaw)n=3(ass)3=(a1)3c1+(a2)3c2在固溶体中，晶胞的尺寸随着组成连续变化a二、固溶体的性质1.晶格参数(a)、密度a522.电性质

PbTiO3(铁电体),PbZrO3(反铁电体)不是性能优良的压电陶瓷，固溶体Pb(ZrxTi1-x)O3(x=0~1)，压电性提高（PZT）2.电性质53ZrO2-10%Y2O3

的电导率提高了两个数量级。ZrO2-10%Y2O3的电导率提高了两个数量级。543.光学性质材料的光透过性增强

PZT，Pb(Zr0.54Ti0.46)O3不透明

PLZT,Pb1-xLax(Zr0.65Ti0.35)O3透明

Al2O3单晶无色透明，刚玉（白宝石）加入0.01~0.05%Cr2O3,淡红宝石0.01~0.3%Cr2O3,红宝石（轴承和激光材料）0.5TiO2+0.1Cr2O3+1.5Fe2O3，紫罗兰宝石

0.5NiO+0.01-0.5Cr2O3，黄玉宝石3.光学性质材料的光透过性增强55六固体无机化学概要课件56Cr3+离子在八面体晶体场中3d轨道的分裂和电子跃迁Cr3+离子在八面体晶体场中3d轨道的分裂和电子跃迁57三、固溶体的研究方法1.X射线粉末衍射——卫格定律2.密度测量3.热活性和DTA组成改变，相变温度改变。向α-铁中加碳，只加入0.02%的碳，就使α→γ的转变温度从910ºC降到723ºC.三、固溶体的研究方法58第五节固体物质的表征方法固体物质的结构测定方法物相的鉴定光学显微镜，X-射线衍射，电子显微镜，电子衍射晶体和非晶体的区分显微镜，X-射线衍射结构的转变差热分析，显微镜，X-射线衍射形貌、晶系测角仪，光学显微镜单胞和空间群X-射线衍射，中子衍射，电子衍射晶体和无定形材料中的格位对称性可见和红外吸收光谱，X-射线发射和衍射，共振方法原子的位置、热振幅X-射线衍射，中子（电子）衍射缺陷显微镜，X射线形貌学，直接和共振方法，吸收分光光度自旋构型磁性，磁共振，莫斯鲍尔谱键合X-射线衍射测定电子密度，中子衍射测定自旋密度第五节固体物质的表征方法固体物质的结构测定方法物相的59X-Ray射线衍射法X-Ray射线衍射法60InorganicChemistry2010,49,10882-10893BinaryBoron-RichBoridesofMagnesium:Single-CrystalInvestigationsandPropertiesofMgB7(B12+B2+2Mg)andtheNewBorideMg∼5B44CalculatedvalenceelectrondensityoftheB2-unitinMgB7withthecorrespondingcutoutofthecrystalstructure;atomswithrimsinboldareinthedrawingplaneInorganicChemistry2010,49,61MgB7MgB762热分析热分析63中子衍射法中子衍射法64第六节固体物质的性质一、电学性质绝缘体电阻率ρ=107-1020Ωm半导体ρ=107-10-5Ωm导体ρ=10-8-10-5Ωm超导体ρ→0Ωm导电介质——载流子电子空穴离子金属导体离子导体第六节固体物质的性质一、电学性质金属导体651.离子式电导载流子——离子或空位特点：空位导电是接力式运动间隙离子导电是连续运动离子导电是一种电解过程种类：本征电导和杂质电导决定因素：载流子浓度c，载流子荷电量q，载流子迁移速度χ,c与χ是温度的函数电导率σ=cqχ1.离子式电导662.固体电解质（电导率值与液态时的值相近）α-AgI150-450℃Ag+S·cmβ-AgI100-140Ag+α-CuI369-407Cu+CuCl250-400Cu+NaF500Na+NaCl300-600Na+NaAl11O1720-700Na+2×10-1CaF2600-1400F-PbF2200-450Cl-1×10-1ZrO2(Y2O3)600-1600O2-8×10-22.固体电解质（电导率值与液态时的值相近）α-AgI150-67层状结构导电机理层状结构导电机理68平均结构：可占据的格点数目比实际存在的载流子数目多，载流子在格点上统计分布。平均结构：可占据的格点数目比实际存在的载流子数目多，载流子在69固体电解质的应用固体电解质的应用70六固体无机化学概要课件71作为离子导体必须满足的条件：具有高浓度的载流子——离子产生大量的空隙或间隙离子离子在相邻位置间的跃迁有足够低的活化能在三维骨架结构中有开放的隧道可供离子迁移负离子的骨架高度可极化。作为离子导体必须满足的条件：具有高浓度的载流子——离子723、超导性和超导体超导性：某些纯金属、合金及一些化合物在某一特定温度Tc附近电阻突然消失的现象。3、超导性和超导体超导性：某些纯金属、合金及一些化合物在某一73超导体：临界温度Tc

临界电流密度Jc

临界磁场强度Hc,Meissner效应超导体：临界温度Tc74六固体无机化学概要课件75第一类超导体：除V，Nb以外的纯金属

Tc太低，无使用价值第二类超导体：V，Nb超导合金，化合物能实际应用超导体Tc/K超导体Tc/KHg4.1Nb3Sn18Nb3Ge23钙铁矿型氧化物35(145)MgB239YxBa5-xCu5O5(3-y)78.5C60+CHBr3117第一类超导体：除V，Nb以外的纯金属76氧化物超导材料的晶体结构特点：属于钙钛矿型含混和价金属存在强的金属-氧共价键有氧缺陷具有非共度调制结构（原子的位置、品种及氧原子缺陷在一定程度上出现无序分布，但并非完全无序，而是更远程的更大的周期性有序结构）氧化物超导材料的晶体结构特点：属于钙钛矿型77六固体无机化学概要课件78新方法使绝缘体变为超导体日本东北大学科学家在新一期英国《自然—材料学》（Nature

Materials，doi:10.1038/nmat2298，K.Ueno，M.Kawasaki）杂志网络版上报告说，他们利用一种被称为场效应的新方法，首次成功地使透明的氧化物绝缘体转变成了超导体。 东北大学在日前发布的新闻公报中介绍说，电流是否容易通过某种材料是由这种材料含有多少电传导载体决定的。以往制作超导材料都采用化学方法，即向绝缘体中搀入各种各样的物质，使材料中的电传导载体数量逐渐增多，材料本身也会从绝缘状态转变为可有效导电的状态，最后变成能在超低温下表现出超导性能的材料。但是符合化学操作方法的材料种类非常有限，因此科学家正致力于寻找其他方法制造超导材料。新方法使绝缘体变为超导体日本东北大学科学家在新一期英79东北大学原子分子材料科学高等研究机构教授川崎雅司等人发现，利用场效应可以对电流进行调制，从而使绝缘体具备导电性能。所谓场效应是指用某种电场来调节材料电阻率，从而使材料中的电流受到调制。科学家以此为突破口进行了深入研究，研究中采用了一种名为钛酸锶单晶体的场效应晶体管材料。

利用场效应原理并经过一系列复杂操作，科学家使绝缘性的钛酸锶单晶体产生了大量电传导载体，含量是以往场效应晶体管材料所能产生的电传导载体最大量的10倍，这使钛酸锶单晶体在超低温环境下电阻变成了零，由此转变为超导体。

新闻公报说，钛酸锶是一种透明的氧化物绝缘体，通常用来制造人造宝石，其性质已被人们完全了解，所以被选中作为研究材料。事实上，用于产生超导体的新控制方法可适用于多种材料，为制造更多类型的超导材料开辟了道路。东北大学原子分子材料科学高等研究机构教授川崎雅司等人发现80日本和中国科学家相继报告发现了一类新的高温超导材料——铁基超导材料。美国《科学》杂志网站报道说，这是高温超导研究领域的一个重大进展。2008年2月，日本科学家首先报告说，氟掺杂镧氧铁砷化合物在临界温度26K(零下247.15摄氏度)时，即具有超导特性。3月25日，中国科技大学陈仙辉领导的科研小组又报告，氟掺杂钐氧铁砷化合物在临界温度43

K(零下230.15摄氏度)时也变成超导体。4月13日，中国科学院物理研究所赵忠贤领导的科研小组又有新发现：氟掺杂钐氧铁砷化合物假如在压力环境下产生作用，其超导临界温度可提升至55

K(零下218.15摄氏度)。此外，中科院物理所闻海虎领导的科研小组还报告，锶掺杂镧氧铁砷化合物的超导临界温度为25

K(零下248.15摄氏度)。日本和中国科学家相继报告发现了一类新的高温超导材81压电效应：在晶体的某一方向上，施以机械应力时，在晶体的两端表面上产生数量相等、符号相反的束缚电荷；作用力反向时，表面荷电性质也相反，并且在一定范围内电荷密度与作用力成正比——正压电效应。将晶体放在一定方向的磁场中，晶体会产生外形尺寸的变化，并且在一定范围内形变与电场强度成正比——逆压电效应。4.压电性、热电性、铁电性压电效应：在晶体的某一方向上，施以机械应力时，在晶体的两端表82产生压电效应的原因：晶体无对称中心，质点排列不对称，在应力作用下，它们受到不对称的相对位移，结果产生新的电偶极矩，呈现压电效应。特点：具有极轴。三方晶系的石英晶体D3产生压电效应的原因：晶体无对称中心，质点排列不对称，在应力作83压电晶体：磷酸铝，钨青铜型晶体，硼酸盐晶体，陶瓷如钛酸钡压电效应的应用：电声器件，谐振器，声纳，拾音器，超声波发生器，点火器压电材料是一类广泛使用的重要的功能材料，主要应用于移动电话、打火机、电视、电脑、汽车、医用核磁共振诊断、舰船声纳等。

六固体无机化学概要课件84作者：任晓兵等，来源：《物理评论快报》发布时间：2009-12-79:51:44西安交通大学的一个科学研究小组11月27日对外宣布了一项最新研究成果：制造出一种对环境无害的无铅压电材料——锆钛酸钡钙，其压电性能超越了全世界使用了长达半个世纪、但对人体和环境有害的核心压电材料——锆钛酸铅（PZT）陶瓷。其压电系数高达620皮库仑／牛顿，超过了锆钛酸铅的性能.作者：任晓兵等，来源：《物理评论快报》发布时间：200985热电效应：晶体在受热的情况下会带上电荷的现象。晶体都具有自发极化作用，有固有偶极。在受热时，晶体发生膨胀，使原来不重合的正负电荷中心进一步发生相对位移，固有偶极矩也发生改变，造成极化增强，表现出表面带电现象。对热电体的要求：没有对称中心，只有一个极轴。热电效应：晶体在受热的情况下会带上电荷的现象。86热电体纤锌矿六方ZnS，铌酸锶钡（SBN),铌酸锂（LiNbO3），钽酸锂（LiTaO3），锗酸铅（Pb5Ge3O11硒砷化铊(Tl3AsSe3），锆钛酸铅镧（PLZT）掺杂的钛酸(PbTiO3）。辐射计，红外光谱、热成像管、红外激光探测器热电体87铁电效应：晶体在一定温度下，具有自发极化的性质。在外电场的作用下，自发极化的方向可以反向。它的总偶极矩不与电场强度的变化成比例关系，而且还趋向一个饱和值。当除去电场时，总偶极矩不恢复到零，而是继续存在。必须再加上相反的电场，总偶极矩才会消失。铁电体的宏观特性：具有电畴结构；铁电居里温度Tc。铁电效应：晶体在一定温度下，具有自发极化的性质。在外电场的作88诱导极化P对外场电压V曲线BaTiO3的饱和诱导极化Ps=0.26C·cm-2矫顽场诱导极化P对外场电压V曲线矫顽场89六固体无机化学概要课件90铁电体的应用：用于制造非线性元件，如介质放大器、倍频器、稳压器、开关等使用的压敏电容器。铁电体→热电体→压电体铁电体的应用：用于制造非线性元件，如介质放大器、倍频器、稳压91二、磁学性质1.磁性质物质在磁场强度为H的外磁场中会与磁场发生相互作用而被磁化，在物质内部产生磁场，其强度称为磁感应强度B。

B=μH,μ是磁导率磁化率κ=μr-1=（μ/μ0）-1

κ>0,顺磁性物质，κ特别大的为铁磁性物质κ<0，抗磁性物质克磁化率χ=κ/d摩尔磁化率χm=χM=κM/d二、磁学性质92磁性行为

典型的值随温度上升的变化是否依赖于磁场抗磁性-1×10-8

无变化否顺磁性10-4-10-6

下降否铁磁性10-2-104

下降是反铁磁性10-4-10-6上升是

六固体无机化学概要课件93六固体无机化学概要课件94顺磁性物质所有具有单电子的物质电子顺磁共振（ESR）微波器件顺磁性物质所有具有单电子的物质95铁磁性物质磁化率不恒定离开外磁场，物质仍保持磁性有临界温度——居里点铁、钴、镍、钆等金属及它们的合金铁磁性物质磁化率不恒定96铁氧体：具有磁性的氧化物。尖晶石型，柘镏子石型，磁铅石型，钙钛矿型，铁钛矿型MnFe2O4BaFe12O19

记忆元件和开关元件交变磁场恒稳磁场MgO-MnO-FeO变压器，扬声器磁放大器录音磁头磁头磁电式仪表铁氧体：具有磁性的氧化物。尖晶石型，柘镏子石型，磁铅石型，钙97三、光学性质光的透过、反射和吸收——电磁波与物质相互作用过程折射和色散光的折射是光在不同物质中传播速度不同所引起的光弯曲的结果。某物质的折射率

n=

c/v

透过折射反射吸收三、光学性质透过折射反射吸收98组成物质的原子大，n值大PbS3.912;LiF1.392物质的堆积密度大，n值大锐钛矿板钛矿金红石密度3.843.95

4.24

n2.5242.637

2.760色散是指折射率随入射光波长而改变的变化率dn/dλ。大多数透明材料：入射光波长减小，折射率增加。组成物质的原子大，n值大99全反射与光导纤维入射光的临界入射角为41.8°，入射角大于此角度时折射角为90°，此时光线全部掠过界面离开，进入原来的介质。称为全反射。全反射与光导纤维入射光的临界入射角为41.8°，入射角大于此100光导纤维手术头灯光导纤维手术头灯101光纤光缆普通电缆信息量大，信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话8管同轴电缆每条通话1800路原料来源广（石英玻璃），节约有色金属资源较少质量小，27g/km，不怕腐蚀，铺设方便1.6t/km成本低，10000元/km左右普通光缆200000元/km左右性能好，抗电磁干扰，保密性强，能防窃听，不发生电辐射光纤光缆普通电缆信息量大，信息量大，每根光缆上理论上可同102光的吸收与激光和荧光光的吸收与激光和荧光103红宝石激光器红宝石激光器104几种光学材料光色材料A(λ1)B(λ2)

光致色的无机固体材料常是绝缘体或半导体。光色玻璃光色材料可用于自显影的照相、光开关、显示屏、全息存储和防阳光的玻璃。荧光材料基质（Cu,Zn)+激活离子(Mn,Cr,RE)

固体物质吸收光后发射出的可见光。几种光学材料光色材料A(λ1)B(λ105

LiNbO3,BaTiO3等晶体，在受到光照的同时又受到外电场作用(低领或直流)，可引起折射率的变化，这类晶体称为光电晶体。它们可用于电光快门，电光调制上。

PbMoO4，TeO2等晶体在光波和声波同时作用下，也会引起拆射率的变化它们称为声光晶体，可用作声光调制器、声光偏转器等。LiNbO3,BaTiO3等晶体，在受到光照的同时又106新型无机非金属材料1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？2.手表中的"钻"指的是什么材料？3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？新型无机非金属材料1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？107传统无机非金属材料与新型材料的比较1．传统的硅酸盐材料的优、缺点优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。2．新型无机非金属材料的特性①承受高温，强度高。②具有光学特性。③具有电学特性。④具有生物功能传统无机非金属材料与新型材料的比较1．传统的硅酸盐材料的优、1081.能承受高温、强度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。1.能承受高温、强度高。109氧化铝陶瓷高压钠灯的灯管氧化铝陶瓷高压钠灯的灯管1102.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体1113.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。处于高温下的光导纤维3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的1124.具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。4.具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶113六固体无机化学概要课件114固体无机化学对下面材料的研究有着重要作用：特种陶瓷。高强高温结构陶瓷、电工电子功能陶瓷和复合陶瓷是新材料中普遍注重的发展方向。功能材料。这是新材料中发展很快的一个重要方向，如半导体、激光、红外、超导、电子、磁性、发光、液晶、换能、传感材料等，品种繁多，前景广阔。固体无机化学对下面材料的研究有着重要作用：11535穿越维也纳森林解析35穿越维也纳森林解析116六固体无机化学概要课件117六固体无机化学概要课件118六固体无机化学概要课件119六固体无机化学概要课件120六固体无机化学概要课件121六固体无机化学概要课件122国家歌剧院国家歌剧院123音乐女神音乐女神124贝多芬莫扎特海顿施特劳斯舒伯特音乐家的摇篮贝多芬莫扎特海顿施特劳斯舒伯特音乐家的摇篮125莫扎特雕像莫扎特雕像126施特劳斯雕像施特劳斯雕像127贝多芬广场贝多芬广场128海顿街海顿街129王宫花园王宫花园130１.读读想想维也纳穿越森林的路线是怎样的？用“。。”在文中进行标注。２.课文中写了哪些音乐家的哪些作品？用“～～～”在文中划出有关句子。自由朗读课文１.读读想想维也纳穿越森林的路线是怎样的？自由朗读课文131美伦娜河鸟维海里根斯泰特欣特布吕尔小村卡伦古堡进入森林美伦娜河鸟维海里根斯泰特欣特布吕尔小村卡伦古堡进入森林132

这片苍翠而幽静的森林从维也纳市的西南部向南绵延展开，连绵起伏。美丽的美伦纳河悠悠流过，溪泉淙淙，百鸟争鸣。两岸葱郁的树木倒映水中，水清林绿，荡游其间，妩媚万分。这片苍翠而幽静的森林133茫茫森林宛如一片绿色的海洋，在微风吹拂下松涛起伏，就像施特劳斯在《维也纳森林的故事》中所描述的那样：鸟儿的啼唱，流泉的呜咽，微风的低吟，空气的芬芳，使人神往，令人赞叹……鸟维茫茫森林宛如一片绿色的海洋，在微风吹拂下松涛起伏，就像施134小组合作学习认真读读第3节—第5节１.用“——”划出音乐家以及他们的惊世之作。２.选择一个动人的故事交流，联系课文以及拓展资料，说说，故事为什么动人？

小组合作学习认真读读第3节—第5节135

多少年来，有多少音乐家、诗人、画家在这幽深的林中完成了许多不朽的惊世之作，也留下了许多动人的故事。多少年来，有多少音乐家、136贝多芬舒伯特约翰.施特劳斯卡伦山《海里根斯泰特遗书》

《蓝色的多瑙河》

《维也纳森林的故事》

《美丽的磨坊姑娘》

施贝舒贝多芬舒伯特约翰.施特劳斯卡伦山《海里根斯泰特遗书》《蓝色137返回

据说，圆舞曲的“国王”约翰·施特劳斯当年就是在这多瑙河畔的幽静的森林中，触景生情，用动人的旋律，描述了波光粼粼、蜿蜒多姿的多瑙河，叙述了郁郁葱葱、生机勃勃的维也纳森林的美丽景色。约翰·施特劳斯：练习说话：约翰·施特劳斯沉浸在幽静的森林中，不由动情地说：“（）。”返回据说，圆舞曲的“国王”约翰·施138返回他怀着巨大的悲痛，以坚强的毅力和意志写下了著名的《海里根斯泰特遗书》，表达他对人世和命运的愤忿与不平。贝多芬：返回他怀着巨大的悲痛，以坚强的毅力和意志写下了139

我无望地遭受着折磨……当站在我身旁的人听到远处传来的笛声，而我听不到；当站在我身旁的人听到牧羊人的歌声，而我却仍然听不到！这几乎让我绝望……1802年10月6日节选自《海里根斯泰特遗书》返回

140返回舒伯特在他的住房里经常临窗欣赏这番情景，并唤发起强烈的创作意识，后来谱写了《美丽的磨坊姑娘》这首名曲。舒伯特：返回舒伯特在他的住房里经常临窗欣赏这番情景，并141磨坊水井菩提树返回

舒伯特经常临窗欣赏这番情景:。

磨坊水井菩提树返回舒伯特经常临窗欣赏这番情景:142六--固体无机化学概要六--固体无机化学概要143参考书2005年第一版无机固体化学作者：洪广言出版社：科学出版社出版日期：2002年07参考书无机固体化学作者：洪广言144固体无机化学基础及新材料的设计合成作者:赵新华等编著

出版社:高等教育出版社

出版日期:2012-3-1固体无机化学基础及作者:赵新华等编著

出版社:高等教145第一节绪言固体无机化学的定义固体无机化学的任务固体无机化学的研究热点第一节绪言固体无机化学的定义146固体无机化学的定义固体无机化学是研究固体无机物质的结构、组成、性质和合成方法的科学，是无机化学和物理化学两门学科中的一个重要分支，也是材料化学发展的重要基础之一。固体无机化学与固体物理学、冶金金相学、有机固体化学等学科有着密切的联系。固体无机化学也是一个边缘学科。固体无机化学的定义固体无机化学是研究固体无机物质的结构、组成147固体无机化学的任务研究实际固体物质的化学反应、合成方法、晶体生长、化学组成和晶体结构；研究固体中的缺陷及其对物理及化学性质的影响，探索固体物质作为材料实际应用的可能性。固体无机化学的任务研究实际固体物质的化学反应、合成方法、晶体148固体无机化学的研究热点和前沿新的合成方法和反应

热压技术，水热、溶剂热合成技术，熔盐中单晶生长，LB膜，微波加热合成非整比化合物;高温超导混价氧化物晶界、表面和低维化合物;陶瓷的晶界新型稀土化合物;稀土间化合物，复合氧化物价态异常元素的化合物和功能材料Fe4+,Cu3+固体无机化学的研究热点和前沿新的合成方法和反应149第二节固体的结构一、固体的分类非晶态物质晶态物质玻璃二、非晶态物质超微粒子（纳米粒子）复合材料非晶态物质的特点：不呈现宏观多面体外形，各向同性，原子在微观空间里无平移周期性，X射线图谱只表现漫射峰。第二节固体的结构一、固体的分类非晶态物质150六固体无机化学概要课件151二、非晶态物质——玻璃玻璃是经高温熔融、冷却、固化而形成的非结晶状态的固态无机物.硅酸盐玻璃：石英玻璃——光导纤维钠钙玻璃,硼玻璃铅玻璃硼酸盐玻璃磷酸盐玻璃稀土磷酸盐玻璃氟化物玻璃其它玻璃：硒化物、硫化物玻璃，铝酸盐玻璃二、非晶态物质——玻璃152玻璃的通性：各向同性介稳性无固定熔点玻璃的结构特点：近程有序，远程无序玻璃的通性：153玻璃的结构玻璃的结构154玻璃态的形成条件热力学条件：与相应的晶体相比，生成自由能相差很小；动力学条件：在熔点以下迅速冷却，借控制析晶速率来控制玻璃的形成；玻璃态的形成条件热力学条件：与相应的晶体相比，生成自由能相差155玻璃体形成的结构因素：连接每个氧原子的金属离子不能超过2个在阳离子周围的氧离子数（配位数）要尽可能的少，例如，3或4阳离子及其周围的氧离子形成的配位地面体制就是共用顶点而不是共用棱或面每个多面体至少有三个顶点是与其它多面体共用的，这样才能保证形成三维的空间网格玻璃体形成的结构因素：156玻璃的主要原料:矿物原料如硅砂，石灰石，白云石，长石等；化工原料如纯碱，硼砂，一些金属氧化物等；以及一些碎玻璃，或废料玻璃，高炉炉渣。玻璃的主要原料:157助剂：玻璃澄清剂，如氧化亚砷，硝酸钠，各种硫酸盐，氯化钠等；玻璃脱色剂，如硒，氧化钴，二氧化锰，稀土化合物等；玻璃着色剂，如铁、钴、镍、锰、铜、镉、铀、钒等的氧化物或盐；氧化剂，如硝石，各种硫酸盐，无氧化二砷；还原剂，如碳，硫和硫化物；助熔剂，如硝石，萤石，硫酸盐；乳浊化剂和去渣剂。助剂：158新型玻璃电坩埚窑炉高乐玻璃窑炉专用粘土砖新型玻璃电坩埚窑炉高乐玻璃窑炉专用粘土砖159三、无机晶体金属晶体——密堆积结构分子晶体——范德华力，氢键，干冰，硼酸离子晶体——静电力，NaX,MgO原子晶体——化学键,石墨,金刚石，黑磷石英无机晶体：含氧酸盐，氧化物，复合氧化物，卤化物三、无机晶体金属晶体——密堆积结构160离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体161六固体无机化学概要课件162晶体的特征主要表现在：

(1)具有规则的几何外形；

(2)均一性：晶体的质地均匀，具有确定的熔点。

(3)各向异性：晶体的导热、导电、光的透射、折射、偏振、压电性、硬度等物理性质常因晶体取向不同而异，叫各向异性。晶体微观空间里的原子排列，无论近程还是远程，都是周期性有序结构.晶体的特征主要表现在：163（一）常见的离子晶体结构类型氯化钠型氯化铯型1:1CN=8萤石型金红石型硫化锌型（一）常见的离子晶体结构类型氯化钠型164六固体无机化学概要课件165六固体无机化学概要课件166（二）实际晶体结构1.层状结构有共价键性的离子晶体CdI2（二）实际晶体结构1.层状结构有共价键性的离子晶体1672.复合氧化物的结构ABO3钙钛矿型2.复合氧化物的结构168晶型转变：立方晶系→六方晶系→熔态

120℃

1460℃1612℃

四方晶系→正交晶系→三方晶系

5℃-80℃

铁电体

晶型转变：169满足1.1>t>0.77条件的化合物都具有钙钛矿型结构

t为容限因子满足1.1>t>0.77条件的化合物都具有钙钛矿型结构

170钛铁矿ABO3型条件：rA<85pm或t<0.77钛条件：rA<85pm或t<0.77171方解石CaCO3菱镁矿MgCO3白云石CaMg(CO3)2t>1.1方解石CaCO3172AB2O4，A2+=Mg，Mn，Fe，Co，Zn，Cd，Ni；

B3+=Al，Cr，Ga，Fe，Co尖晶石MgAl2O4AB2O4，A2+=Mg，Mn，Fe，Co，Zn，Cd，173单胞中32个氧原子立方密堆积形成64个四面体空隙和32个八面体空隙。在M区：Mg占据四面体空隙，在N区：Al占据八面体空隙，单胞中32个氧原子立方密堆积形成64个四面体空隙和32个八面174六固体无机化学概要课件175第三节晶体的缺陷结构一、点缺陷缺陷的大小在一、两个原子大小的级别，根据产生的原因分为三种类型。1.本征热缺陷——本身结构不完善所产生1）弗仑克尔（Frenkel）缺陷产生的原因：热振动第三节晶体的缺陷结构一、点缺陷176特点：空位与间隙原子成对出现。空位与间隙原子的出现和复合是动态平衡过程。在一定温度下，Frenkel缺陷的数目是一定的。晶体的体积不变。阳离子比阴离子小很多时，就容易产生此类缺陷。如CaF2,AgCl晶体。特点：空位与间隙原子成对出现。1772）肖特基（Schottky）缺陷产生的原因：受热激发特点：阳离子和阴离子成对出现。空位与间隙原子的出现和复合是动态平衡过程。晶体的体积增加。阳离子和阴离子相差不大时，就容易产生此类缺陷。如KCl晶体。热缺陷的浓度随着温度上升而成指数地上升。室温时，1毫克氯化钠含有近似1019个原子，有近似104个缺陷。2）肖特基（Schottky）缺陷产生的原因：受热激发1782.组分缺陷——外来杂质原子进入基质晶体间隙式杂质：杂质原子半径很小，如氢原子和锂离子在氧化锌中；不等价取代，YF3掺到CaF2中。取代式杂质：硅单质中掺入镓、砷等元素；（人为的加入，目的是改变物质的性质）空缺缺陷：不等价取代，如CaO加到ZrO2中，或非整比化合物，Fe0.91O,Fe0.945O,ZrO2-x,Cr2+xO3特点和影响：不改变基质晶体的晶格，但会使晶格畸变而活化，结果是降低烧结温度；产生离子导电，增加物质的导电性。2.组分缺陷——外来杂质原子进入基质晶体1793.色心：NaCl晶体在钠蒸汽中加热，迅速冷却到室温，其颜色由无色变为黄色，Na1+δCl；KCl晶体在钾蒸汽中加热，迅速冷却到室温，其颜色由无色变为紫色，K1+δCl。电子占据阴离子空位形成的色心称为F色心。氯分子离子Cl2-占据一个氯离子位置形成的色心称为H色心。氯分子离子Cl2-占据两个氯离子位置形成的色心称为V色心。3.色心：NaCl晶体在钠蒸汽中加热，迅速冷却到室温，其颜180点缺陷对材料性质的影响：使材料的电绝缘性降低导电性增加改变材料的颜色降低烧结温度；产生离子导电，增加物质的导电性。点缺陷对材料性质的影响：181二、线缺陷（在晶体结构中的一维缺陷，通常称为位错）刃形位错，螺位错二、线缺陷（在晶体结构中的一维缺陷，通常称为位错）182三、面位错-晶界和表面大倾角晶界小倾角晶界堆积层错亚晶粒界反相筹界四、体缺陷在三维方向上尺寸都比较大的缺陷。三、面位错-晶界和表面四、体缺陷183堆积层错是指正常堆积顺序中引人不正常顺序堆积的原子面而产生的一类面缺陷。

主要发生在有层状结构的固体中。

两种类型层错：堆积层错是指正常堆积顺序中引人不正常顺序堆积184六固体无机化学概要课件185第四节固溶体一、基本概念定义：含有外来杂质离子的晶体被称为固体溶液。

AC+BC→(AyBx)C分类:取代型(AyBx)C

间隙型PdHx,0≤x≤0.7，γ-Fe(C)(面心立方）

无限（连续或完全互溶）固溶体

Pb(ZrxTi1-x)O3,x=0~1,MgO-CoO

有限（不连续或不完全互溶）固溶体

Li(Cr1-xAlx)O2,0≤x≤0.6;MgO-CaO第四节固溶体一、基本概念186六固体无机化学概要课件187MgO-CaO体系：虽然二者都是NaCl型结构，但离子半径相差较大，r(Mg2+)=65pm,r(Ca2+)=99pm。Ca与Mg的相互取代只能在一定限度内。MgO-CaO体系：虽然二者都是NaCl型结构，但离子半径相1881.简单取代型(AyBx)C的生成条件：相互取代的原子必须带有相同的电荷；

(Na2-xLix)SiO3,相互取代的原子的大小要十分相近,最大相差不超过15%；在无限固溶体中两个物质的结构要相同，Al2O3-Cr2O3(刚玉结构）

MgO-CoO(NaCl结构）。1.简单取代型(AyBx)C的生成条件：1892.复杂的取代型(AyBx)C：相互取代的原子的电荷不相同时：

高价态的阳离子取代→阳离子空位或填隙阴离子

(Na1-2xCax)VxCl,V代表空隙，0≤x≤0.15(Ca1-xYx)F2+x2.复杂的取代型(AyBx)C：190

低价态的阳离子取代→阴离子空位或填隙阳离子

(Zr1-xCax)O2-x,0.1≤x≤0.2Lix(Si1-xAlx)O20≤x≤0.5,填充石英固溶体低价态的阳离子取代→阴离子空位或填隙阳离子191MgAl2O4·xAl2O3=Mg1-3xAl2+2xO4

MgAl2O4·xAl2O3=Mg1-3xAl2+2xO4192双重取代：人造橄榄石(Mg2-xFex)(Si1-yGey)O4(Ag1-xNax)(Br1-yCl)氮基陶瓷——赛龙（Sialons)Si3N4-Al2O3,(Si3-xAlx)(OxN4-x)钙长石CaAl2Si2O8和钠长石NaAlSi3O8的固溶体(Ca1-xNax)(Al2-xSi2+x)O8(0<x<1)双重取代：人造橄榄石(Mg2-xFex)(Si1-yG193二、固溶体的性质1.晶格参数(a)、密度卫格定律(Vegare'slaw)(ass)n=(a1)nc1+(a2)nc2n=1雷特格定律(Retger'slaw)n=3(ass)3=(a1)3c1+(a2)3c2在固溶体中，晶胞的尺寸随着组成连续变化a二、固溶体的性质1.晶格参数(a)、密度a1942.电性质

PbTiO3(铁电体),PbZrO3(反铁电体)不是性能优良的压电陶瓷，固溶体Pb(ZrxTi1-x)O3(x=0~1)，压电性提高（PZT）2.电性质195ZrO2-10%Y2O3

的电导率提高了两个数量级。ZrO2-10%Y2O3的电导率提高了两个数量级。1963.光学性质材料的光透过性增强

PZT，Pb(Zr0.54Ti0.46)O3不透明

PLZT,Pb1-xLax(Zr0.65Ti0.35)O3透明

Al2O3单晶无色透明，刚玉（白宝石）加入0.01~0.05%Cr2O3,淡红宝石0.01~0.3%Cr2O3,红宝石（轴承和激光材料）0.5TiO2+0.1Cr2O3+1.5Fe2O3，紫罗兰宝石

0.5NiO+0.01-0.5Cr2O3，黄玉宝石3.光学性质材料的光透过性增强197六固体无机化学概要课件198Cr3+离子在八面体晶体场中3d轨道的分裂和电子跃迁Cr3+离子在八面体晶体场中3d轨道的分裂和电子跃迁199三、固溶体的研究方法1.X射线粉末衍射——卫格定律2.密度测量3.热活性和DTA组成改变，相变温度改变。向α-铁中加碳，只加入0.02%的碳，就使α→γ的转变温度从910ºC降到723ºC.三、固溶体的研究方法200第五节固体物质的表征方法固体物质的结构测定方法物相的鉴定光学显微镜，X-射线衍射，电子显微镜，电子衍射晶体和非晶体的区分显微镜，X-射线衍射结构的转变差热分析，显微镜，X-射线衍射形貌、晶系测角仪，光学显微镜单胞和空间群X-射线衍射，中子衍射，电子衍射晶体和无定形材料中的格位对称性可见和红外吸收光谱，X-射线发射和衍射，共振方法原子的位置、热振幅X-射线衍射，中子（电子）衍射缺陷显微镜，X射线形貌学，直接和共振方法，吸收分光光度自旋构型磁性，磁共振，莫斯鲍尔谱键合X-射线衍射测定电子密度，中子衍射测定自旋密度第五节固体物质的表征方法固体物质的结构测定方法物相的201X-Ray射线衍射法X-Ray射线衍射法202InorganicChemistry2010,49,10882-10893BinaryBoron-RichBoridesofMagnesium:Single-CrystalInvestigationsandPropertiesofMgB7(B12+B2+2Mg)andtheNewBorideMg∼5B44CalculatedvalenceelectrondensityoftheB2-unitinMgB7withthecorrespondingcutoutofthecrystalstructure;atomswithrimsinboldareinthedrawingplaneInorganicChemistry2010,49,203MgB7MgB7204热分析热分析205中子衍射法中子衍射法206第六节固体物质的性质一、电学性质绝缘体电阻率ρ=107-1020Ωm半导体ρ=107-10-5Ωm导体ρ=10-8-10-5Ωm超导体ρ→0Ωm导电介质——载流子电子空穴离子金属导体离子导体第六节固体物质的性质一、电学性质金属导体2071.离子式电导载流子——离子或空位特点：空位导电是接力式运动间隙离子导电是连续运动离子导电是一种电解过程种类：本征电导和杂质电导决定因素：载流子浓度c，载流子荷电量q，载流子迁移速度χ,c与χ是温度的函数电导率σ=cqχ1.离子式电导2082.固体电解质（电导率值与液态时的值相近）α-AgI150-450℃Ag+S·cmβ-AgI100-140Ag+α-CuI369-407Cu+CuCl250-400Cu+NaF500Na+NaCl300-600Na+NaAl11O1720-700Na+2×10-1CaF2600-1400F-PbF2200-450Cl-1×10-1ZrO2(Y2O3)600-1600O2-8×10-22.固体电解质（电导率值与液态时的值相近）α-AgI150-209层状结构导电机理层状结构导电机理210平均结构：可占据的格点数目比实际存在的载流子数目多，载流子在格点上统计分布。平均结构：可占据的格点数目比实际存在的载流子数目多，载流子在211固体电解质的应用固体电解质的应用212六固体无机化学概要课件213作为离子导体必须满足的条件：具有高浓度的载流子——离子产生大量的空隙或间隙离子离子在相邻位置间的跃迁有足够低的活化能在三维骨架结构中有开放的隧道可供离子迁移负离子的骨架高度可极化。作为离子导体必须满足的条件：具有高浓度的载流子——离子2143、超导性和超导体超导性：某些纯金属、合金及一些化合物在某一特定温度Tc附近电阻突然消失的现象。3、超导性和超导体超导性：某些纯金属、合金及一些化合物在某一215超导体：临界温度Tc

临界电流密度Jc

临界磁场强度Hc,Meissner效应超导体：临界温度Tc216六固体无机化学概要课件217第一类超导体：除V，Nb以外的纯金属

Tc太低，无使用价值第二类超导体：V，Nb超导合金，化合物能实际应用超导体Tc/K超导体Tc/KHg4.1Nb3Sn18Nb3Ge23钙铁矿型氧化物35(145)MgB239YxBa5-xCu5O5(3-y)78.5C60+CHBr3117第一类超导体：除V，Nb以外的纯金属218氧化物超导材料的晶体结构特点：属于钙钛矿型含混和价金属存在强的金属-氧共价键有氧缺陷具有非共度调制结构（原子的位置、品种及氧原子缺陷在一定程度上出现无序分布，但并非完全无序，而是更远程的更大的周期性有序结构）氧化物超导材料的晶体结构特点：属于钙钛矿型219六固体无机化学概要课件220新方法使绝缘体变为超导体日本东北大学科学家在新一期英国《自然—材料学》（Nature

Materials，doi:10.1038/nmat2298，K.Ueno，M.Kawasaki）杂志网络版上报告说，他们利用一种被称为场效应的新方法，首次成功地使透明的氧化物绝缘