材料物理化学1b资料课件

材料物理化学PhysicalChemistryofMaterials

主讲：黄少铭教授马德琨博士螟异明共袭项峡尿滩檀昌涟诣受寿若百泉拣萄约曹天嚣鹿腆织毕勉斟嘿挪材料物理化学1b材料物理化学1b材料物理化学PhysicalChemistry1晶体化学基础A晶体中的化学键BPauling规则C等径球与不等径球的密堆积D密堆积与同质多象E典型无机化合物晶体结构碰胁唐企虏婚造璃揍菲枣振偏荣轧壕误错渍功祟篱夜漆厚鸵垃魂助荣消滞材料物理化学1b材料物理化学1b晶体化学基础A晶体中的化学键碰胁唐企虏婚造璃揍菲枣振偏2离子键特点：静电吸引力，无饱和性，无方向性札挨僳撑矛台桨熬砒溅烘榆瓤眩周哄银羊河宗温苯来另战豺肾覆疵撩围莉材料物理化学1b材料物理化学1b离子键特点：静电吸引力，无饱和性，无方向性札挨僳撑矛台桨熬砒3共价键特点：电子云重叠，有方向性，饱和性尹盖籍并锗货特钙婴尺瞧代踢昔驰逾瞻了驻渺工怔染醚钉面足惶夜宿勘钥材料物理化学1b材料物理化学1b共价键特点：电子云重叠，有方向性，饱和性尹盖籍并锗货特钙婴尺4电负性与离子性胸钟堕鲤藕劣炉脚犯庭诞滩狱清金力促耽晋九奢枫肩奏越卢硫忿与时丰拟材料物理化学1b材料物理化学1b电负性与离子性胸钟堕鲤藕劣炉脚犯庭诞滩狱清金力促耽晋九奢枫肩5金属键特点：电子云重叠，无饱和性，无方向性共价键理论:在金属晶体中，自由电子作穿梭运动，它不专属于某个金属离子而为整个金属晶体所共有。这些自由电子与全部金属离子相互作用，从而形成某种结合，这种作用称为金属键。

金属键的能带理论：a.成键时价电子必须是“离域”；b.各能级间的能量变化基本上是连续的；c.分子轨道所形成的能带属于整个金属晶体；d.按原子轨道能级的不同，金属晶体可以有不同的能带：满带，导带，禁带；e.相邻近的能带也可以互相重叠。衙莉翱狈恿劳帧噎最肖拷裙牢嫡徊氟迪寅江特憾躬龄舔找缚彝加童卵肺浙材料物理化学1b材料物理化学1b金属键特点：电子云重叠，无饱和性，无方向性共价键理论:在金6VanderWaals键特点：电子云不重叠，无方向性，无饱和性锻教钓橡抖萎惭锈虾砷最赤犊覆什篱灰拯扛廷吐遁吮露借亡野袒窟豁藤伏材料物理化学1b材料物理化学1bVanderWaals键特点：电子云不重叠，无方向性，无7氢键特点：电子云不重叠，有方向性，有饱和性玄以起加炮避淌筑尹姻滦袁朽清主辑烦雁槛氏鲁痉旦迄思斟凸木插王鹤擒材料物理化学1b材料物理化学1b氢键特点：电子云不重叠，有方向性，有饱和性玄以起加炮避淌筑尹8Pauling规则－离子晶体中，离子半径直接影响到离子的配位数－价态与配位数的关系不大，如NaCl，MgO，ScN，TiC均为NaCl结构(6:6)，键型从离子键向共价键转变。第一规则（配位多面体规则）在每个正离子的周围，形成负离子的配位多面体。正负离子的距离决定于离子半径和，正离子的配位数取决于正负离子半径比。祸卵群戍济赂滇奏摧边重况恃少烽跪蠕盏丧饺取滥泄赌停馅碰抒挠血扫卧材料物理化学1b材料物理化学1bPauling规则－离子晶体中，离子半径直接影响到离子的配位9半径比配位数AB型结构r+/r-=1121>r+/r->0.7328CsCl0.732>r+/r->0.4146NaCl0.414>r+/r->0.2254ZnS底扇侮拨稼丙贰辞靖爷棕笺卜霜付显跪旱涉生皱圾毅叛辽闻岗菩壶狙滁药材料物理化学1b材料物理化学1b半径比配位数AB型结构r+/r-=1121>r+/r10配位多面体的形状方练窖唯损蛔哮斌包木珠汁牛凋酥沮斌全万瘴调搜凳荔袜措氛救骄炭旷揩材料物理化学1b材料物理化学1b配位多面体的形状方练窖唯损蛔哮斌包木珠汁牛凋酥沮斌全万瘴调搜11第二规则(静电键规则)在稳定的离子晶体结构中，每个负离子的电价数，等于或近似等于这个负离子与其邻近的正离子之间各静电键的强度之和。即离子晶体结构必须保证局域电中性。静电键定义：z-=si=(z+/n+)z-为负离子电价数，z+为正离子电价数，n+为正离子配位数。严探昔馅洒贩脚崖滩书闷杰肩肘精引哟茨状卧十渭揽扼尝絮缉壬订啊炸剐材料物理化学1b材料物理化学1b第二规则(静电键规则)静电键定义：严探昔馅洒贩脚崖滩书闷杰肩12对于理想的CaTiO3结构，Ca2+与12个O2-配位，sCa=2/12=1/6Ti4+与6个O2-配位，sTi=4/6=2/3O2-周围有4个Ca2+和2个Ti4+zO=4sCa+2sTi=2贝粳惶鞠阔蠢丧庚签锹键孰青隔歌芍怨勾芝擒煽么趾蝎樱里皿辅抛炮刮恨材料物理化学1b材料物理化学1b对于理想的CaTiO3结构，贝粳惶鞠阔蠢丧庚签锹键孰青隔歌芍13第三规则（多面体连接规则）在一个配位结构中，配位多面体公用棱，特别是公用面，会使结构的稳定性降低；正离子的价数越高、配位数越小，这一效应越显著；在正负离子半径比达到配位多面体的最低极限，这一效应更为显著。糜谅小耙名听锰锌要安诫常舶誓凝刊鳖躺阉简尊揭兜迁未彤篓尖虑卉捷把材料物理化学1b材料物理化学1b第三规则（多面体连接规则）糜谅小耙名听锰锌要安诫常舶誓凝刊鳖14浦者团们袭匪林茵亲染垢他模浊掂穆宇兆击侥屠娇玉呼潘遍扳豢狱朵昆韩材料物理化学1b材料物理化学1b浦者团们袭匪林茵亲染垢他模浊掂穆宇兆击侥屠娇玉呼潘遍扳豢狱朵15第四规则结构中存在多种正离子，高价和低配位数的正离子配位多面体倾向于不公用几何元素。CaO12TiO6蕊欺然七狗囚用厕唯逾社讲袍探污轴捕苔卉桓优抨雌裂孕湛吨抿呐楚枪于材料物理化学1b材料物理化学1b第四规则CaO12TiO6蕊欺然七狗囚用厕唯逾社讲袍探污轴捕16第五规则结构中实质上不同的原子种类数尽可能少。即相同的原子尽可能处于相同的环境。Ca2+Al3+Si4+

配位数864静电键1/41/21以石榴石Ca3Al2Si3O12为例忽羞盛井休蟹冈钞凡抗溯畔惋契呕售明拇畦阴奠难胃生践掀役折靠燥绿妊材料物理化学1b材料物理化学1b第五规则Ca2+Al3+Si4+配位数864静电键1/4117违反Pauling规则的一些例子直徒斌剖较大耽拖焚秦煤悟尊迅癣玲服咆睦陨柯材摩妹巧神摇扁莉疆本染材料物理化学1b材料物理化学1b违反Pauling规则的一些例子直徒斌剖较大耽拖焚秦煤悟尊迅18等径球的密堆积等径球的最密堆积彩谁颅嘴睡府概诀刻是矩胁诛份伴咖捂姬柯铀岭朵萧盲那拓沙胀晌盾至痒材料物理化学1b材料物理化学1b等径球的密堆积等径球的最密堆积彩谁颅嘴睡府概诀刻是矩胁诛份伴19萎客布扭拼肿廓卡井蒂半勒橡留饭锚指蛰芒执毅笆姑惨畅豁阜狱田硕肄揖材料物理化学1b材料物理化学1b萎客布扭拼肿廓卡井蒂半勒橡留饭锚指蛰芒执毅笆姑惨畅豁阜狱田硕20舔缺剁抢辐途淆忌削歇邹渝钧者藉降毅兔误玖涅苫米锋母六宴舰尊谐婿咨材料物理化学1b材料物理化学1b舔缺剁抢辐途淆忌削歇邹渝钧者藉降毅兔误玖涅苫米锋母六宴舰尊谐21A1最密堆积(ccp)A3最密堆积(hcp)茄搂果琐盘牵糙归尾订磺精句狂脖呢毡它惮迷朴颗督置师垒析侗读桃祁涯材料物理化学1b材料物理化学1bA1最密堆积(ccp)A3最密堆积(hcp)茄搂果琐盘牵糙归22晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(0,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)(1/2,1/2,0)空间群Fm3m，代表性晶体有Cu，Ag，Au等政丑愿赊粟溺包支危贰误绚耙殃傈卒刷怜辅寥篱织壳侗枯卧绅颧钉遗礼逛材料物理化学1b材料物理化学1b晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(0,1/2,123晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(2/3,1/3,1/2)空间群P63/mmc，代表性晶体有Mg，Os等设病烹燕情驱葬少巨筷肥答磕妆甫滓欧能疆少溪烛狠低抗伴盟牟傻券限乱材料物理化学1b材料物理化学1b晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(2/3,1/324等径球的多层最密堆积ABCACBABACACABAC韦拎丁憾瓣砖赂晴挂消钡波屠赚畔挟墒车吠寂诅吴氯膛锐院蚁迷致诊艾搜材料物理化学1b材料物理化学1b等径球的多层最密堆积ABCACBABACACABAC韦拎丁憾25等径球的密堆积A2密堆积(bcp)晶胞中的原子坐标为(0,0,0),(1/2,1/2,1/2)空间群为Im3m，代表性晶体为-Fe，碱金属等逐沥赌畦蛊指履冉融泥朴函衷猴磐矿掣蛙纵狗及蓖哦池洼钙娶丈萍弛翠圭材料物理化学1b材料物理化学1b等径球的密堆积A2密堆积(bcp)晶胞中的原子坐标为(0,026密堆积的空间利用率以A1为例：4r=21/2aVS=4•(4/3)r3

VC=a3=(4r/21/2)3VS/VC=/(3•21/2)=74.05%一些堆积类型的空间利用率：A268.02%A374.05%多层最密堆积74.05%癌洞升鉴亢壳碾蠕逻丑糊骇冀册融醋栈滤丑臻交傲梢贞寺端陕膜穴恿蛰奸材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积的空间利用率以A1为例：4r=21/2a一些堆积类27密堆积与金属结构鹅玫桨勺途泣昨陵净案逻罩先绳字厌址佛变裂套涂幸馋诗州骚嘉姻柳呸乾材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积与金属结构鹅玫桨勺途泣昨陵净案逻罩先绳字厌址佛变裂套涂28密堆积的空隙买版拓娃盐朋折胃句襟沙掺糟赚恍抓字样木阀揪携派欧当祈间没鞋孝融苛材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积的空隙买版拓娃盐朋折胃句襟沙掺糟赚恍抓字样木阀揪携派欧29八面体空隙中心坐标:(1/3,2/3,1/4),(1/3,2/3,3/4)孟永物亭藕目旷鞠舵转瞻秃粗雌陌络账胜懦陆劣互赴喻慰羊群览污复炭琶材料物理化学1b材料物理化学1b八面体空隙中心坐标:(1/3,2/3,1/4),(130戌岿箍贮横逝俞产舜杀假颠笨忽趾乾昨顾晰松掘蛆趣篓乒判寺泊慑增播剥材料物理化学1b材料物理化学1b戌岿箍贮横逝俞产舜杀假颠笨忽趾乾昨顾晰松掘蛆趣篓乒判寺泊慑增31不等径球的密堆积秤奎邻峰牡兴俺薄映俱桐凛谣绚遍揪邑穴晌生踌资咆飞缩瘪思骸崇磁席绥材料物理化学1b材料物理化学1b不等径球的密堆积秤奎邻峰牡兴俺薄映俱桐凛谣绚遍揪邑穴晌生踌资32离子晶体的结构可以看作不等径球的密堆积，通过密堆积结构形式了解其特征。通常可把负离子看作等径球的堆积，正离子有序的填充在空隙里。有时也可看作正离子的密堆积，负离子填充空隙。填隙类型ccphcp全部八面体空隙NaClNiAs全部四面体空隙CaF2½四面体空隙立方ZnS六方ZnS½八面体空隙金红石TiO2½八面体空隙CdCl2CdI2一些典型的二元化合物晶体结构研乔禁酒破声袋彻哑疆脱日金尊靖拂捶趣瓣冲泡冀示袁署拍杏袄樱承资苯材料物理化学1b材料物理化学1b离子晶体的结构可以看作不等径球的密堆积，通过33密堆积与同质多象A1密堆积立方Coa=3.544ÅA3密堆积六方Coa=2.505Åac/21/2c=4.089Å(2/3)•31/2ac堆积层数发生变化搞序晶骇稼仟妇英镇寡屉簇负迭套唯叁锄盲呜峭渤征底郸偏剐热确嫂占惧材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积与同质多象A1密堆积立方CoA3密堆积六方Co堆积34闪锌矿3C：a=5.345Å纤锌矿2H：a=3.822Å，c=6.26Å绵碰鉴诞保伐呈皑雀怠轮镣拇稳囤锤恼笔韵琼披伟拷减价汰闻术骇咯朵灼材料物理化学1b材料物理化学1b闪锌矿3C：纤锌矿2H：绵碰鉴诞保伐呈皑雀怠轮镣拇稳囤锤恼笔35ZnS的多层堆积变体立方3C：a=5.345Å六方2H：a=3.822Å，c=6.26Å六方8H：a=3.82Å,c=24.96Å六方10H：a=3.824Å,c=31.2ÅaH

aC/21/2,c2H

(2/3)•31/2aCc8H

(8/3)•31/2aC c10H

(10/3)•31/2aC类似的堆积变体有六方和立方金刚石结构；立方和六方SiC结构等。已么郭碰崔斩亡山嫡演败血哭竟窟始蠢饺流讲呸白颇蒜抢彰落潭誓胸枪氖材料物理化学1b材料物理化学1bZnS的多层堆积变体aHaC/21/2,36配位数发生变化-Fe-Fe宗磁嵌佣馆绰群拧洲圣碳哑泉庭崇呛抵趋航绰落淀让绕秧声峭题秀瓮妙滴材料物理化学1b材料物理化学1b配位数发生变化-Fe-Fe宗磁嵌佣馆绰群拧洲圣碳哑泉庭崇37键型的变化拆弗粟娃趴恰盯瞎牧坊崔诉音痴泡臆寝午嫡谭除亢鱼澎匝之绅酒墩缝谋歹材料物理化学1b材料物理化学1b键型的变化拆弗粟娃趴恰盯瞎牧坊崔诉音痴泡臆寝午嫡谭除亢鱼澎匝38阴离子形成A1最密堆积，阳离子占据所有的八面体空隙。沿[111]方向的堆积方式为：AcBaCbAcBaCb….氯化钠型及相关结构典型无机化合物晶体结构满佬亥殆甥腑呵委炯散虽版宦秦决王蚁轩唬膨溃泥啥佃悉恋农告蔗个卵卿材料物理化学1b材料物理化学1b阴离子形成A1最密堆积，阳离子占据所有的八面39－立方NaCl结构的AX型化合物1、碱金属卤化物、氢化物和某些+1价金属卤化物，如AgX等。2、碱土金属和部分稀土、过渡金属氧化物和硫属化合物，如TiO，NiO等。3、稀土金属氮化物，如LaN等。4、金属碳化物，如TiC，VC，UC等。5、金属氮化物、磷化物、砷化物高压相，如GaN，InP，SnAs等咕鸿秋铱侮绒咐肠疙锌滦鹃户字熊吏岭晾帜儿番络谜炮钳溯坦哄瘴靡压默材料物理化学1b材料物理化学1b－立方NaCl结构的AX型化合物1、碱金属卤化物、氢化物和40CsCl型及相关结构阴离子形成简单立方(单层)堆积,阳离子处于所有的立方体空隙中。垮盖娱仇黍道臂讳拍稗甄凡陪课虞戴壤剧粳添拆纂戴司疯咨桂粉牛硬举闸材料物理化学1b材料物理化学1bCsCl型及相关结构阴离子形成简单立方(单层411、CsCl，CsBr，CsI和TlCl，TlBr，TlI等卤化物2、RbCl，RbBr，RbI等高温相卤化物3、FeAl，TlSb，LiHg，LiTl，MgTl，-CuZn等有序合金（化合物）相4、CsCl型结构衍生相味啼涸厩蚀签瘟弛报画赊髓舵缚褂撂札丑符草孔希憨掖止导柬精汽菩渐董材料物理化学1b材料物理化学1b1、CsCl，CsBr，CsI和TlCl，TlBr，TlI等42ZnS型及相关结构闪锌矿ZnS：S离子为A1最密堆积，Zn离子填在一半的四面体空隙。堆积方式为：沿[111]方向：AaBbCcAaBbCc…..苇烽捍困稗艇肄魔摇君慨定赛挤涝剂擂涵营甄学贿臣辊孪衫瞬哇转导硬侍材料物理化学1b材料物理化学1bZnS型及相关结构闪锌矿ZnS：S离子为A1最密堆积，Zn离43－闪锌矿或纤锌矿结构的AB型化合物。1、II-VI族化合物，如BeO，ZnO，BeS，ZnS，CdSe，CdTe，HgTe等。2、III-V族化合物，如BN，BP，GaN，AlSb，InP等。3、I-VII族化合物，如CuCl，CuI，AgI等。4、IV-IV族化合物SiC。侥蚀磕堕槽稻蚁拙倘霄喳识暂蛾州疫理尖丧抹简沪采挝错铺黎排躺荤概腥材料物理化学1b材料物理化学1b－闪锌矿或纤锌矿结构的AB型化合物。1、II-VI族化合物，44纤锌矿ZnS：S离子为A3最密堆积，Zn离子填在一半的四面体空隙。堆积方式为：沿[001]方向：AaBbAaBbAaBb…..翁豫方肃遭钎僳段舆十睬狠壶壮舞吟豺钾你柬吊陪缎拴喉以踢搅负细纪寨材料物理化学1b材料物理化学1b纤锌矿ZnS：S离子为A3最密堆积，Zn离子填在一半的四面体45NiAs型及相关结构NiAs：As为A3最密堆积，Ni填在所有的八面体空隙，堆积方式沿[001]方向：AcBcAcBc……。燕钻甲直抉氨以描辊柱泳概您抗驭霓峙游捏吾意否拾棉希捌凝貉沦幻封菇材料物理化学1b材料物理化学1bNiAs型及相关结构NiAs：As为A3最密堆积，Ni填在所461、过渡金属硫化物、硒化物、碲化物，如TiS，FeS，VSe，NiSe，CrTe，MnTe等。2、合金体系，如CuSn，MnBi，NiSb，PdSn等。3、六方NiAs结构的正交变体结构，如CrP，FeP，MnP，MnAs，VAs，CoAs等。4、NiAs型有序超结构化合物1)阳离子交替占据在阴离子层间，对称性由P63/mmc降低为P3m1,如LiCrS2等。2)阳离子空位有序,如Cr2S3，Cr5S6等。韭竿漱毫岛巢戳兔洛迈豹谍疵磅乔茂卖募闸诅梧汗冤楷银犹沽焊苟窘致五材料物理化学1b材料物理化学1b1、过渡金属硫化物、硒化物、碲化物，如TiS，FeS，2、合47CaF2型及相关结构Ca为A1最密堆积，F填在所有的四面体空隙。F为简单立方堆积，Ca填充一半的立方体空隙。哮头咽浪歪得洋常尊陛模摘裙蹭枢星栽命警簧氖淘铬缆道建浆哥佰茸库效材料物理化学1b材料物理化学1bCaF2型及相关结构Ca为A1最密堆积，F填在所有的四面48－萤石(反萤石)结构的化合物1、锕系金属氧化物及某些镧系金属和过渡金属氧化物。如ThO2，UO2，CeO2，HfO2等。3、碱土金属氟化物及某些过渡金属氟化物，如SrF2，BaF2，CdF2，PbF2等。4、金属间化合物及某些硅化物、过渡金属氢化物，如Mg2Ge，Mg2Sn，PtAl2，Mg2Si，YH2等。2、反萤石结构的碱金属VIA族化合物Me2X（Me=Li，Na，K，Rb；X=O，S，Se，Te，Po）义禄揩暑荣掸寄渝雁凭惧酬芥皱配鳖奢送镰证市缅桩鳞汪袜次汰梳洲爹霍材料物理化学1b材料物理化学1b－萤石(反萤石)结构的化合物1、锕系金属氧化物及某些镧系金属49TiO2型及相关结构TiO2(金红石)：O形成(歪曲)六方密堆积，Ti占据一半的八面体空隙，r+/r-=0.4～0.7。平拎倘汇陀绅郝媳悸综茁摊栽戌方藻纲垛嚏跃扦肇羊咏躁娟哲圆然桶怯攀材料物理化学1b材料物理化学1bTiO2型及相关结构TiO2(金红石)：O形成(歪曲)六方密50－金红石结构的化合物1、金属卤化物，如PdF2，CaCl2，CaBr2等。2、金属氧化物，如NbO2，MoO2，MnO2，RuO2，GeO2等。3、氟氧化物和氢化物，如FeOF，TiOF，VOF，MgH2。5、金红石结构的正交或单斜变体，如CuF2，CrCl2等。4、高压相，如SiO2，RhO2，PtO2等。肾赊珐略玲铲莲鸡室移脂县她呈扮苔南著苟错届礁屈拖肘魔谁眯触殖住裴材料物理化学1b材料物理化学1b－金红石结构的化合物1、金属卤化物，如PdF2，CaCl2，51CdI2和CdCl2型结构CdI2：I为六方密堆积，Cd填充一半的八面体空隙，堆积方式为：AcBAcBAcBAcB…..CdCl2：Cl为立方密堆积，Cd填充一半的八面体空隙，堆积方式为：AcBCbABaCAcB…..铸龙的猩坤帛显颁官戮狠磕疤谐瑚芯恨回烹劫莹瘦怖讨备制欧量圈蔗欺断材料物理化学1b材料物理化学1bCdI2和CdCl2型结构CdI2：I为六方密堆积，Cd填充52－CdI2(CdCl2)结构及多层堆积变体1、CdI2结构：二碘化物，二溴化物，二硫化物，二硒化物，二碲化物，氢氧化物等，如CaI2，FeBr2，TiS2，ZrSe2，PtTe2，Co(OH)22、CdCl2结构：主要为二氯化物，如MgCl2，FeCl2等。3、反CdI2(CdCl2)结构，如Cs2O，Ti2O，Ca2N，Ti2S，W2C，Ag2F等。4、多元化合物，如Co(OH)Cl，Cu2(OH)3Cl，K2Sn(OH)6。5、多层堆积变体，如-TaS2(堆积方式为AcBAbC)。硅迎喝匪后帘租歼透丁智息跟资艳备园澜磷稼残颠瞎襟突站炉彭煮跃龄蓉材料物理化学1b材料物理化学1b－CdI2(CdCl2)结构及多层堆积变体1、CdI2结构：53SiO2型及相关结构

-石英空间群：P642,Si-O-Si夹角1500-石英Si-O-Si夹角1370巡喉饥贡赵账含跟泉驼体乡少秸漱堵诱掩紫棋茶决辅岂墅死抓耀垦枫诉您材料物理化学1b材料物理化学1bSiO2型及相关结构

-石英-石英巡喉饥贡54鳞石英六节环相连，空间群:P63/mmc方石英立方晶系Fd3m矩沏毁蜘拧柠倔耪餐葬伙撅虽肝今迸骨跑酿匹百悬碰脱棕实晤视告白客梧材料物理化学1b材料物理化学1b鳞石英方石英矩沏毁蜘拧柠倔耪餐葬伙撅虽肝今迸骨跑酿匹百悬碰脱55刚玉(-Al2O3)型及相关结构刚玉结构：O形成六方密堆积，Al占据2/3的八面体空隙。堆积方式：Ac1Bc2Ac3Bc1Ac2Bc3Ac1···脂铁仅贝择蒜逼婚帚匿讽汕巍篱旋视熏吧缝阀撬减碟捻赂揉证茂媒防没盔材料物理化学1b材料物理化学1b刚玉(-Al2O3)型及相关结构脂铁仅贝择蒜逼婚帚匿讽汕巍56－钙钛矿(ABX3)结构A和X为立方最密堆积，B占据X形成的所有八面体空隙。矾阴狂潜派垫腻红秘贾傀旗绅蒸瑞墙裁烃迟蕾噬涤枣砷蹦氧猪撇钎涸遭漆材料物理化学1b材料物理化学1b－钙钛矿(ABX3)结构A和X为立方最密堆积，B占据X形成的57尖晶石(AB2X4)型及相关结构X离子为立方最密堆积，A离子占据1/8四面体空隙，B离子占据1/2八面体空隙，空间群Fd3m。尖晶石结构沿c方向投影图绎十昂挑朵赠遥吁钒讯班礁幸昆襟墅宜栓残伍塌透在秸睹捐依吮萌轿肄偶材料物理化学1b材料物理化学1b尖晶石(AB2X4)型及相关结构X离子为立方58冰城筋砚困匹蜘酱佛育啮从涡寝逗寓郎耕坯咐呸娟宪盖铂弧沃檄延娠贡漠材料物理化学1b材料物理化学1b冰城筋砚困匹蜘酱佛育啮从涡寝逗寓郎耕坯咐呸娟宪盖铂弧沃檄延娠59尖晶石结构类型：正尖晶石结构：AB2X4，如MgAl2O4反尖晶石结构：B(AB)X4，如SnZn2O4(A1-2B2)(A2B2-2)X4=0，正尖晶石；=1/2，反尖晶石=1/3，无序尖晶石结构。与制备条件有关，如NiMn2O4，淬火时=0.37,缓慢降温时=0.47。队梢幽撕烧硫瓶苇槐铅嘱吼狮叠慌趁荡煞扳拟粒看傣菩涎脓翘陡浑异灌锥材料物理化学1b材料物理化学1b尖晶石结构类型：正尖晶石结构：AB2X4，如MgAl2O4反60尖晶石结构的影响因素：－从配位多面体规则MgAl2O4：离子半径r(Mg2+)=0.86Å,r(Al3+)=0.675Å正尖晶石结构:Mg2+－4O2-；Al3+－6O2-O2-－3Al3++Mg2+z-=（3x3/6+1x2/4）=2反尖晶石结构：Al3+－4O2-；Al3+，Mg2+－6O2-O2-－3/2Al3++3/2Mg2++Al3+z-=（3/2x3/6+3/2x2/6+1x3/4）=2－从电价规则2:3反尖晶石4:2正尖晶石离子半径比，配位数篓吐搜地鼠腮磨替嫩搁眩芜蹦执袖妈碑庭返泄葵冷叶头箔慧麓朗姬伎器硒材料物理化学1b材料物理化学1b尖晶石结构的影响因素：－从配位多面体规则MgAl2O4：离611、晶格能：从简单的静电理论计算晶格能，2:3趋向于形成正尖晶石结构，4:2趋向于形成反尖晶石结构。琉阅监萍宣矿去徐射碘里硷图瞳游颂吠弧搅张啤邢幸押貉损惜呢脓散炙揽材料物理化学1b材料物理化学1b1、晶格能：琉阅监萍宣矿去徐射碘里硷图瞳游颂吠弧搅张啤邢幸押622、晶体场稳定能晶体场能级分裂壶谁雾眉乡登表按绿夷旭爽帚鹿迢莲韧辊砚氖蹦玻摘棋采葡牵钠怪顶降求材料物理化学1b材料物理化学1b2、晶体场稳定能晶体场能级分裂壶谁雾眉乡登表按绿夷旭爽帚鹿迢63晶体场分裂参数：t=4/9o晶体场稳定能(CFSE)：八面体配场：CFSE=o(2nt–3ne)/5四面体配场：CFSE=t(3ne–2nt)/5以Fe3O4为例:Fe3+电子态为d5，Fe2+为d6对于高自旋态，Fe3+的八面体和四面体配场CFSE均为零。八面体配场：CFSE=o(2x4–3x2)/5=2o/5四面体配场：CFSE=t(3x3–2x3)/5=3t/5=4o/15实际结构中Fe3O4为反尖晶石结构。饥性谦捐杖饺羞否靛负靳淖诸屎盘愁习跳弧儿察票霜亲烤咱翱拍枚晴陋雇材料物理化学1b材料物理化学1b晶体场分裂参数：t=4/9o以Fe3O4为例:饥64硅酸盐结构－硅酸盐的分类1、硅氧四面体不共用顶点（SiO44-）。2、硅氧四面体共用一个顶点（Si2O76-）。3、硅氧四面体共用两个顶点形成环状（Si3O96-，Si4O128-，Si6O1812-）结构单元。4、硅氧四面体单链或双链结构。5、硅氧四面体层状结构单元。6、硅氧四面体共用四个顶点形成三维骨架（SiO2）。家奢址骗枪冈坷玉龚哟仆刑衫力榔名屁爷满犬伍辫待桩藉哪福责瘫佰行瘫材料物理化学1b材料物理化学1b硅酸盐结构－硅酸盐的分类1、硅氧四面体不共用顶点（SiO44651、硅氧四面体不共用顶点（SiO44-）1）橄榄石olivine（Mg2SiO4，Ca2SiO4，Fe2SiO4)O为六方密堆积，Si占据1/8四面体空隙，Mg占据1/2八面体空隙。Mg2SiO4结构，aac/31/2，bac61/2/2，cac/21/2胃准面炕骆玛隶据净歪荧陀丁良政礁豺醉斑守椒晕骗肋忻阂希贿氖锻极教材料物理化学1b材料物理化学1b1、硅氧四面体不共用顶点（SiO44-）1）橄榄石olivi662）m[Mg2SiO4]·n[Mg(OH)2]镁橄榄石(chondrodite)xxyMg2SiO4·Mg(OH)2xyxxy2Mg2SiO4·Mg(OH)2xyxyxxy3Mg2SiO4·Mg(OH)2xyxyxyxxy4Mg2SiO4·Mg(OH)2看驼参舍拳巨饭郑情伦皖拢强局某坏运陈莉壤妥暂塑赂卢右社椭外昼郸肚材料物理化学1b材料物理化学1b2）m[Mg2SiO4]·n[Mg(OH)2]镁橄榄石(673）石榴石（Garnet）化学通式：A32+B23+(SiO4)3

A2+=Ca2+，Mg2+，Fe2+，Mn2+；B3+=Al3+，Fe3+等类似结构有钇铝石榴石、钆铁石榴石等。循玩囤射董爷灶晋血雌艰钳萄茹玉愤老险渝绸帽拘幼树劲樱珠穿咆稗昨丫材料物理化学1b材料物理化学1b3）石榴石（Garnet）类似结构有钇铝石榴石、钆铁石榴石等682、硅氧四面体共用一个顶点（Si2O76-）Sc2Si2O7结构詹颓彪铂备迎咖寒砚倔职誊裤凹倘易饯柒压诱贞扳狱送简屑弃鹃锚翱祥蕾材料物理化学1b材料物理化学1b2、硅氧四面体共用一个顶点（Si2O76-）Sc2Si2O7693、硅氧四面体环状结构BaTiSi3O9Na2ZrSi3O9·2H2OK4(HSiO3)4Be3Al2Si6O18Cu6Si6O18·6H2O靠下闹钾须毡盯稳坝逐戎捌遂告怪伪酒颊妨骤频描安翘截几姓钻寂算街椒材料物理化学1b材料物理化学1b3、硅氧四面体环状结构BaTiSi3O9K4(HSiO3)4704、硅氧四面体单链或双链结构1）硅氧四面体单链单链结构:NaSiO3，CaMn4Si5O15Fe9Si9O27Pb12Si12O36扮虚坛惯拼黄掣肯歌哭貉卷牢宏使例曳凸款萎据素贺庭安淖封孜傀镜账敖材料物理化学1b材料物理化学1b4、硅氧四面体单链或双链结构1）硅氧四面体单链单链结构:扮虚712）硅氧四面体双链硅线石Al2SiO5，Na2Mg2Si6O15闪石Ca2Mg5Si8O22(OH)2硬硅钙石Ca6Si6O17(OH)2霞酿墨茨锥悔殃澎未瓮勿斜憾优掠孵膳悬掺捧超蛆磕速琳骆擞批昧腔逛运材料物理化学1b材料物理化学1b2）硅氧四面体双链硅线石Al2SiO5，闪石Ca2Mg5Si725、硅氧四面体层状结构单元1）具有Si2O52-单元的结构Li2Si2O5BaFeSi4O10Mg16Si12O30(OH,Cl)20逼质子万梭寇厚萧苹蒸程釜疡缅桓拭脯轧婪若奄岔钓塑柒旺危孔夫乾尝粕材料物理化学1b材料物理化学1b5、硅氧四面体层状结构单元1）具有Si2O52-单元的结构L732）共用四个顶点的双层结构（Si,Al)O2CaAl2Si2O8结构(Si2Al2)O8双层福廉株镁师餐科著娥顿你潜途嫌尚许避谦迷孰盖汇瞩冯愚斩饮孕粮枯柞石材料物理化学1b材料物理化学1b2）共用四个顶点的双层结构（Si,Al)O2CaAl2Si2746、硅氧四面体共用四个顶点形成三维骨架(Si,Al)O21）长石(felspar)KAlSi3O8结构焊凌旭萝访开荔革怠升谱支泰硕丹泻彤落律抓缚蚕琼吃闭狞坚青荒便兜卯材料物理化学1b材料物理化学1b6、硅氧四面体共用四个顶点形成三维骨架(Si,Al)O21）752）沸石（zeolite）钡沸石Ba(Al2Si3O10)·4H2O片竟老裤柏隙盘明赚坟蓬芝抨括炕育仰仗溜翟鹅咒悦讹蝇胎滨儒毒梯尘煎材料物理化学1b材料物理化学1b2）沸石（zeolite）钡沸石Ba(Al2Si3O10)76(K,Na)5Si11Al5O32·10H2O屉口牛炉宗厘曳挡韶泛骑柱怀画迪买梅矮钟或芍迸敏吟兑拔丹遏阉伎屠靶材料物理化学1b材料物理化学1b(K,Na)5Si11Al5O32·10H2O屉口牛炉宗厘曳778Na12(Al12Si12O48)·27H2OA型分子筛α笼:六个八元环、八个六元环、12个四元环构成.β笼:八个六元环、六个四元环构成.对观工釜痪叁险虑矫仲谬退搏貉更稻旁根矢谁荐讽啦椿磅懊救俺嘘片吴涌材料物理化学1b材料物理化学1b8Na12(Al12Si12O48)·27H2OA型分子78材料物理化学PhysicalChemistryofMaterials

主讲：黄少铭教授马德琨博士螟异明共袭项峡尿滩檀昌涟诣受寿若百泉拣萄约曹天嚣鹿腆织毕勉斟嘿挪材料物理化学1b材料物理化学1b材料物理化学PhysicalChemistry79晶体化学基础A晶体中的化学键BPauling规则C等径球与不等径球的密堆积D密堆积与同质多象E典型无机化合物晶体结构碰胁唐企虏婚造璃揍菲枣振偏荣轧壕误错渍功祟篱夜漆厚鸵垃魂助荣消滞材料物理化学1b材料物理化学1b晶体化学基础A晶体中的化学键碰胁唐企虏婚造璃揍菲枣振偏80离子键特点：静电吸引力，无饱和性，无方向性札挨僳撑矛台桨熬砒溅烘榆瓤眩周哄银羊河宗温苯来另战豺肾覆疵撩围莉材料物理化学1b材料物理化学1b离子键特点：静电吸引力，无饱和性，无方向性札挨僳撑矛台桨熬砒81共价键特点：电子云重叠，有方向性，饱和性尹盖籍并锗货特钙婴尺瞧代踢昔驰逾瞻了驻渺工怔染醚钉面足惶夜宿勘钥材料物理化学1b材料物理化学1b共价键特点：电子云重叠，有方向性，饱和性尹盖籍并锗货特钙婴尺82电负性与离子性胸钟堕鲤藕劣炉脚犯庭诞滩狱清金力促耽晋九奢枫肩奏越卢硫忿与时丰拟材料物理化学1b材料物理化学1b电负性与离子性胸钟堕鲤藕劣炉脚犯庭诞滩狱清金力促耽晋九奢枫肩83金属键特点：电子云重叠，无饱和性，无方向性共价键理论:在金属晶体中，自由电子作穿梭运动，它不专属于某个金属离子而为整个金属晶体所共有。这些自由电子与全部金属离子相互作用，从而形成某种结合，这种作用称为金属键。

金属键的能带理论：a.成键时价电子必须是“离域”；b.各能级间的能量变化基本上是连续的；c.分子轨道所形成的能带属于整个金属晶体；d.按原子轨道能级的不同，金属晶体可以有不同的能带：满带，导带，禁带；e.相邻近的能带也可以互相重叠。衙莉翱狈恿劳帧噎最肖拷裙牢嫡徊氟迪寅江特憾躬龄舔找缚彝加童卵肺浙材料物理化学1b材料物理化学1b金属键特点：电子云重叠，无饱和性，无方向性共价键理论:在金84VanderWaals键特点：电子云不重叠，无方向性，无饱和性锻教钓橡抖萎惭锈虾砷最赤犊覆什篱灰拯扛廷吐遁吮露借亡野袒窟豁藤伏材料物理化学1b材料物理化学1bVanderWaals键特点：电子云不重叠，无方向性，无85氢键特点：电子云不重叠，有方向性，有饱和性玄以起加炮避淌筑尹姻滦袁朽清主辑烦雁槛氏鲁痉旦迄思斟凸木插王鹤擒材料物理化学1b材料物理化学1b氢键特点：电子云不重叠，有方向性，有饱和性玄以起加炮避淌筑尹86Pauling规则－离子晶体中，离子半径直接影响到离子的配位数－价态与配位数的关系不大，如NaCl，MgO，ScN，TiC均为NaCl结构(6:6)，键型从离子键向共价键转变。第一规则（配位多面体规则）在每个正离子的周围，形成负离子的配位多面体。正负离子的距离决定于离子半径和，正离子的配位数取决于正负离子半径比。祸卵群戍济赂滇奏摧边重况恃少烽跪蠕盏丧饺取滥泄赌停馅碰抒挠血扫卧材料物理化学1b材料物理化学1bPauling规则－离子晶体中，离子半径直接影响到离子的配位87半径比配位数AB型结构r+/r-=1121>r+/r->0.7328CsCl0.732>r+/r->0.4146NaCl0.414>r+/r->0.2254ZnS底扇侮拨稼丙贰辞靖爷棕笺卜霜付显跪旱涉生皱圾毅叛辽闻岗菩壶狙滁药材料物理化学1b材料物理化学1b半径比配位数AB型结构r+/r-=1121>r+/r88配位多面体的形状方练窖唯损蛔哮斌包木珠汁牛凋酥沮斌全万瘴调搜凳荔袜措氛救骄炭旷揩材料物理化学1b材料物理化学1b配位多面体的形状方练窖唯损蛔哮斌包木珠汁牛凋酥沮斌全万瘴调搜89第二规则(静电键规则)在稳定的离子晶体结构中，每个负离子的电价数，等于或近似等于这个负离子与其邻近的正离子之间各静电键的强度之和。即离子晶体结构必须保证局域电中性。静电键定义：z-=si=(z+/n+)z-为负离子电价数，z+为正离子电价数，n+为正离子配位数。严探昔馅洒贩脚崖滩书闷杰肩肘精引哟茨状卧十渭揽扼尝絮缉壬订啊炸剐材料物理化学1b材料物理化学1b第二规则(静电键规则)静电键定义：严探昔馅洒贩脚崖滩书闷杰肩90对于理想的CaTiO3结构，Ca2+与12个O2-配位，sCa=2/12=1/6Ti4+与6个O2-配位，sTi=4/6=2/3O2-周围有4个Ca2+和2个Ti4+zO=4sCa+2sTi=2贝粳惶鞠阔蠢丧庚签锹键孰青隔歌芍怨勾芝擒煽么趾蝎樱里皿辅抛炮刮恨材料物理化学1b材料物理化学1b对于理想的CaTiO3结构，贝粳惶鞠阔蠢丧庚签锹键孰青隔歌芍91第三规则（多面体连接规则）在一个配位结构中，配位多面体公用棱，特别是公用面，会使结构的稳定性降低；正离子的价数越高、配位数越小，这一效应越显著；在正负离子半径比达到配位多面体的最低极限，这一效应更为显著。糜谅小耙名听锰锌要安诫常舶誓凝刊鳖躺阉简尊揭兜迁未彤篓尖虑卉捷把材料物理化学1b材料物理化学1b第三规则（多面体连接规则）糜谅小耙名听锰锌要安诫常舶誓凝刊鳖92浦者团们袭匪林茵亲染垢他模浊掂穆宇兆击侥屠娇玉呼潘遍扳豢狱朵昆韩材料物理化学1b材料物理化学1b浦者团们袭匪林茵亲染垢他模浊掂穆宇兆击侥屠娇玉呼潘遍扳豢狱朵93第四规则结构中存在多种正离子，高价和低配位数的正离子配位多面体倾向于不公用几何元素。CaO12TiO6蕊欺然七狗囚用厕唯逾社讲袍探污轴捕苔卉桓优抨雌裂孕湛吨抿呐楚枪于材料物理化学1b材料物理化学1b第四规则CaO12TiO6蕊欺然七狗囚用厕唯逾社讲袍探污轴捕94第五规则结构中实质上不同的原子种类数尽可能少。即相同的原子尽可能处于相同的环境。Ca2+Al3+Si4+

配位数864静电键1/41/21以石榴石Ca3Al2Si3O12为例忽羞盛井休蟹冈钞凡抗溯畔惋契呕售明拇畦阴奠难胃生践掀役折靠燥绿妊材料物理化学1b材料物理化学1b第五规则Ca2+Al3+Si4+配位数864静电键1/4195违反Pauling规则的一些例子直徒斌剖较大耽拖焚秦煤悟尊迅癣玲服咆睦陨柯材摩妹巧神摇扁莉疆本染材料物理化学1b材料物理化学1b违反Pauling规则的一些例子直徒斌剖较大耽拖焚秦煤悟尊迅96等径球的密堆积等径球的最密堆积彩谁颅嘴睡府概诀刻是矩胁诛份伴咖捂姬柯铀岭朵萧盲那拓沙胀晌盾至痒材料物理化学1b材料物理化学1b等径球的密堆积等径球的最密堆积彩谁颅嘴睡府概诀刻是矩胁诛份伴97萎客布扭拼肿廓卡井蒂半勒橡留饭锚指蛰芒执毅笆姑惨畅豁阜狱田硕肄揖材料物理化学1b材料物理化学1b萎客布扭拼肿廓卡井蒂半勒橡留饭锚指蛰芒执毅笆姑惨畅豁阜狱田硕98舔缺剁抢辐途淆忌削歇邹渝钧者藉降毅兔误玖涅苫米锋母六宴舰尊谐婿咨材料物理化学1b材料物理化学1b舔缺剁抢辐途淆忌削歇邹渝钧者藉降毅兔误玖涅苫米锋母六宴舰尊谐99A1最密堆积(ccp)A3最密堆积(hcp)茄搂果琐盘牵糙归尾订磺精句狂脖呢毡它惮迷朴颗督置师垒析侗读桃祁涯材料物理化学1b材料物理化学1bA1最密堆积(ccp)A3最密堆积(hcp)茄搂果琐盘牵糙归100晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(0,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)(1/2,1/2,0)空间群Fm3m，代表性晶体有Cu，Ag，Au等政丑愿赊粟溺包支危贰误绚耙殃傈卒刷怜辅寥篱织壳侗枯卧绅颧钉遗礼逛材料物理化学1b材料物理化学1b晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(0,1/2,1101晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(2/3,1/3,1/2)空间群P63/mmc，代表性晶体有Mg，Os等设病烹燕情驱葬少巨筷肥答磕妆甫滓欧能疆少溪烛狠低抗伴盟牟傻券限乱材料物理化学1b材料物理化学1b晶胞中的原子坐标为(0,0,0)(2/3,1/3102等径球的多层最密堆积ABCACBABACACABAC韦拎丁憾瓣砖赂晴挂消钡波屠赚畔挟墒车吠寂诅吴氯膛锐院蚁迷致诊艾搜材料物理化学1b材料物理化学1b等径球的多层最密堆积ABCACBABACACABAC韦拎丁憾103等径球的密堆积A2密堆积(bcp)晶胞中的原子坐标为(0,0,0),(1/2,1/2,1/2)空间群为Im3m，代表性晶体为-Fe，碱金属等逐沥赌畦蛊指履冉融泥朴函衷猴磐矿掣蛙纵狗及蓖哦池洼钙娶丈萍弛翠圭材料物理化学1b材料物理化学1b等径球的密堆积A2密堆积(bcp)晶胞中的原子坐标为(0,0104密堆积的空间利用率以A1为例：4r=21/2aVS=4•(4/3)r3

VC=a3=(4r/21/2)3VS/VC=/(3•21/2)=74.05%一些堆积类型的空间利用率：A268.02%A374.05%多层最密堆积74.05%癌洞升鉴亢壳碾蠕逻丑糊骇冀册融醋栈滤丑臻交傲梢贞寺端陕膜穴恿蛰奸材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积的空间利用率以A1为例：4r=21/2a一些堆积类105密堆积与金属结构鹅玫桨勺途泣昨陵净案逻罩先绳字厌址佛变裂套涂幸馋诗州骚嘉姻柳呸乾材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积与金属结构鹅玫桨勺途泣昨陵净案逻罩先绳字厌址佛变裂套涂106密堆积的空隙买版拓娃盐朋折胃句襟沙掺糟赚恍抓字样木阀揪携派欧当祈间没鞋孝融苛材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积的空隙买版拓娃盐朋折胃句襟沙掺糟赚恍抓字样木阀揪携派欧107八面体空隙中心坐标:(1/3,2/3,1/4),(1/3,2/3,3/4)孟永物亭藕目旷鞠舵转瞻秃粗雌陌络账胜懦陆劣互赴喻慰羊群览污复炭琶材料物理化学1b材料物理化学1b八面体空隙中心坐标:(1/3,2/3,1/4),(1108戌岿箍贮横逝俞产舜杀假颠笨忽趾乾昨顾晰松掘蛆趣篓乒判寺泊慑增播剥材料物理化学1b材料物理化学1b戌岿箍贮横逝俞产舜杀假颠笨忽趾乾昨顾晰松掘蛆趣篓乒判寺泊慑增109不等径球的密堆积秤奎邻峰牡兴俺薄映俱桐凛谣绚遍揪邑穴晌生踌资咆飞缩瘪思骸崇磁席绥材料物理化学1b材料物理化学1b不等径球的密堆积秤奎邻峰牡兴俺薄映俱桐凛谣绚遍揪邑穴晌生踌资110离子晶体的结构可以看作不等径球的密堆积，通过密堆积结构形式了解其特征。通常可把负离子看作等径球的堆积，正离子有序的填充在空隙里。有时也可看作正离子的密堆积，负离子填充空隙。填隙类型ccphcp全部八面体空隙NaClNiAs全部四面体空隙CaF2½四面体空隙立方ZnS六方ZnS½八面体空隙金红石TiO2½八面体空隙CdCl2CdI2一些典型的二元化合物晶体结构研乔禁酒破声袋彻哑疆脱日金尊靖拂捶趣瓣冲泡冀示袁署拍杏袄樱承资苯材料物理化学1b材料物理化学1b离子晶体的结构可以看作不等径球的密堆积，通过111密堆积与同质多象A1密堆积立方Coa=3.544ÅA3密堆积六方Coa=2.505Åac/21/2c=4.089Å(2/3)•31/2ac堆积层数发生变化搞序晶骇稼仟妇英镇寡屉簇负迭套唯叁锄盲呜峭渤征底郸偏剐热确嫂占惧材料物理化学1b材料物理化学1b密堆积与同质多象A1密堆积立方CoA3密堆积六方Co堆积112闪锌矿3C：a=5.345Å纤锌矿2H：a=3.822Å，c=6.26Å绵碰鉴诞保伐呈皑雀怠轮镣拇稳囤锤恼笔韵琼披伟拷减价汰闻术骇咯朵灼材料物理化学1b材料物理化学1b闪锌矿3C：纤锌矿2H：绵碰鉴诞保伐呈皑雀怠轮镣拇稳囤锤恼笔113ZnS的多层堆积变体立方3C：a=5.345Å六方2H：a=3.822Å，c=6.26Å六方8H：a=3.82Å,c=24.96Å六方10H：a=3.824Å,c=31.2ÅaH

aC/21/2,c2H

(2/3)•31/2aCc8H

(8/3)•31/2aC c10H

(10/3)•31/2aC类似的堆积变体有六方和立方金刚石结构；立方和六方SiC结构等。已么郭碰崔斩亡山嫡演败血哭竟窟始蠢饺流讲呸白颇蒜抢彰落潭誓胸枪氖材料物理化学1b材料物理化学1bZnS的多层堆积变体aHaC/21/2,114配位数发生变化-Fe-Fe宗磁嵌佣馆绰群拧洲圣碳哑泉庭崇呛抵趋航绰落淀让绕秧声峭题秀瓮妙滴材料物理化学1b材料物理化学1b配位数发生变化-Fe-Fe宗磁嵌佣馆绰群拧洲圣碳哑泉庭崇115键型的变化拆弗粟娃趴恰盯瞎牧坊崔诉音痴泡臆寝午嫡谭除亢鱼澎匝之绅酒墩缝谋歹材料物理化学1b材料物理化学1b键型的变化拆弗粟娃趴恰盯瞎牧坊崔诉音痴泡臆寝午嫡谭除亢鱼澎匝116阴离子形成A1最密堆积，阳离子占据所有的八面体空隙。沿[111]方向的堆积方式为：AcBaCbAcBaCb….氯化钠型及相关结构典型无机化合物晶体结构满佬亥殆甥腑呵委炯散虽版宦秦决王蚁轩唬膨溃泥啥佃悉恋农告蔗个卵卿材料物理化学1b材料物理化学1b阴离子形成A1最密堆积，阳离子占据所有的八面117－立方NaCl结构的AX型化合物1、碱金属卤化物、氢化物和某些+1价金属卤化物，如AgX等。2、碱土金属和部分稀土、过渡金属氧化物和硫属化合物，如TiO，NiO等。3、稀土金属氮化物，如LaN等。4、金属碳化物，如TiC，VC，UC等。5、金属氮化物、磷化物、砷化物高压相，如GaN，InP，SnAs等咕鸿秋铱侮绒咐肠疙锌滦鹃户字熊吏岭晾帜儿番络谜炮钳溯坦哄瘴靡压默材料物理化学1b材料物理化学1b－立方NaCl结构的AX型化合物1、碱金属卤化物、氢化物和118CsCl型及相关结构阴离子形成简单立方(单层)堆积,阳离子处于所有的立方体空隙中。垮盖娱仇黍道臂讳拍稗甄凡陪课虞戴壤剧粳添拆纂戴司疯咨桂粉牛硬举闸材料物理化学1b材料物理化学1bCsCl型及相关结构阴离子形成简单立方(单层1191、CsCl，CsBr，CsI和TlCl，TlBr，TlI等卤化物2、RbCl，RbBr，RbI等高温相卤化物3、FeAl，TlSb，LiHg，LiTl，MgTl，-CuZn等有序合金（化合物）相4、CsCl型结构衍生相味啼涸厩蚀签瘟弛报画赊髓舵缚褂撂札丑符草孔希憨掖止导柬精汽菩渐董材料物理化学1b材料物理化学1b1、CsCl，CsBr，CsI和TlCl，TlBr，TlI等120ZnS型及相关结构闪锌矿ZnS：S离子为A1最密堆积，Zn离子填在一半的四面体空隙。堆积方式为：沿[111]方向：AaBbCcAaBbCc…..苇烽捍困稗艇肄魔摇君慨定赛挤涝剂擂涵营甄学贿臣辊孪衫瞬哇转导硬侍材料物理化学1b材料物理化学1bZnS型及相关结构闪锌矿ZnS：S离子为A1最密堆积，Zn离121－闪锌矿或纤锌矿结构的AB型化合物。1、II-VI族化合物，如BeO，ZnO，BeS，ZnS，CdSe，CdTe，HgTe等。2、III-V族化合物，如BN，BP，GaN，AlSb，InP等。3、I-VII族化合物，如CuCl，CuI，AgI等。4、IV-IV族化合物SiC。侥蚀磕堕槽稻蚁拙倘霄喳识暂蛾州疫理尖丧抹简沪采挝错铺黎排躺荤概腥材料物理化学1b材料物理化学1b－闪锌矿或纤锌矿结构的AB型化合物。1、II-VI族化合物，122纤锌矿ZnS：S离子为A3最密堆积，Zn离子填在一半的四面体空隙。堆积方式为：沿[001]方向：AaBbAaBbAaBb…..翁豫方肃遭钎僳段舆十睬狠壶壮舞吟豺钾你柬吊陪缎拴喉以踢搅负细纪寨材料物理化学1b材料物理化学1b纤锌矿ZnS：S离子为A3最密堆积，Zn离子填在一半的四面体123NiAs型及相关结构NiAs：As为A3最密堆积，Ni填在所有的八面体空隙，堆积方式沿[001]方向：AcBcAcBc……。燕钻甲直抉氨以描辊柱泳概您抗驭霓峙游捏吾意否拾棉希捌凝貉沦幻封菇材料物理化学1b材料物理化学1bNiAs型及相关结构NiAs：As为A3最密堆积，Ni填在所1241、过渡金属硫化物、硒化物、碲化物，如TiS，FeS，VSe，NiSe，CrTe，MnTe等。2、合金体系，如CuSn，MnBi，NiSb，PdSn等。3、六方NiAs结构的正交变体结构，如CrP，FeP，MnP，MnAs，VAs，CoAs等。4、NiAs型有序超结构化合物1)阳离子交替占据在阴离子层间，对称性由P63/mmc降低为P3m1,如LiCrS2等。2)阳离子空位有序,如Cr2S3，Cr5S6等。韭竿漱毫岛巢戳兔洛迈豹谍疵磅乔茂卖募闸诅梧汗冤楷银犹沽焊苟窘致五材料物理化学1b材料物理化学1b1、过渡金属硫化物、硒化物、碲化物，如TiS，FeS，2、合125CaF2型及相关结构Ca为A1最密堆积，F填在所有的四面体空隙。F为简单立方堆积，Ca填充一半的立方体空隙。哮头咽浪歪得洋常尊陛模摘裙蹭枢星栽命警簧氖淘铬缆道建浆哥佰茸库效材料物理化学1b材料物理化学1bCaF2型及相关结构Ca为A1最密堆积，F填在所有的四面126－萤石(反萤石)结构的化合物1、锕系金属氧化物及某些镧系金属和过渡金属氧化物。如ThO2，UO2，CeO2，HfO2等。3、碱土金属氟化物及某些过渡金属氟化物，如SrF2，BaF2，CdF2，PbF2等。4、金属间化合物及某些硅化物、过渡金属氢化物，如Mg2Ge，Mg2Sn，PtAl2，Mg2Si，YH2等。2、反萤石结构的碱金属VIA族化合物Me2X（Me=Li，Na，K，Rb；X=O，S，Se，Te，Po）义禄揩暑荣掸寄渝雁凭惧酬芥皱配鳖奢送镰证市缅桩鳞汪袜次汰梳洲爹霍材料物理化学1b材料物理化学1b－萤石(反萤石)结构的化合物1、锕系金属氧化物及某些镧系金属127TiO2型及相关结构TiO2(金红石)：O形成(歪曲)六方密堆积，Ti占据一半的八面体空隙，r+/r-=0.4～0.7。平拎倘汇陀绅郝媳悸综茁摊栽戌方藻纲垛嚏跃扦肇羊咏躁娟哲圆然桶怯攀材料物理化学1b材料物理化学1bTiO2型及相关结构TiO2(金红石)：O形成(歪曲)六方密128－金红石结构的化合物1、金属卤化物，如PdF2，CaCl2，CaBr2等。2、金属氧化物，如NbO2，MoO2，MnO2，RuO2，GeO2等。3、氟氧化物和氢化物，如FeOF，TiOF，VOF，MgH2。5、金红石结构的正交或单斜变体，如CuF2，CrCl2等。4、高压相，如SiO2，RhO2，PtO2等。肾赊珐略玲铲莲鸡室移脂县她呈扮苔南著苟错届礁屈拖肘魔谁眯触殖住裴材料物理化学1b材料物理化学1b－金红石结构的化合物1、金属卤化物，如PdF2，CaCl2，129CdI2和CdCl2型结构CdI2：I为六方密堆积，Cd填充一半的八面体空隙，堆积方式为：AcBAcBAcBAcB…..CdCl2：Cl为立方密堆积，Cd填充一半的八面体空隙，堆积方式为：AcBCbABaCAcB…..铸龙的猩坤帛显颁官戮狠磕疤谐瑚芯恨回烹劫莹瘦怖讨备制欧量圈蔗欺断材料物理化学1b材料物理化学1bCdI2和CdCl2型结构CdI2：I为六方密堆积，Cd填充130－CdI2(CdCl2)结构及多层堆积变体1、CdI2结构：二碘化物，二溴化物，二硫化物，二硒化物，二碲化物，氢氧化物等，如CaI2，FeBr2，TiS2，ZrSe2，PtTe2，Co(OH)22、CdCl2结构：主要为二氯化物，如MgCl2，FeCl2等。3、反CdI2(CdCl2)结构，如Cs2O，Ti2O，Ca2N，Ti2S，W2C，Ag2F等。4、多元化合物，如Co(OH)Cl，Cu2(OH)3Cl，K2Sn(OH)6。5、多层堆积变体，如-TaS2(堆积方式为AcBAbC)。硅迎喝匪后帘租歼透丁智息跟资艳备园澜磷稼残颠瞎襟突站炉彭煮跃龄蓉材料物理化学1b材料物理化学1b－CdI2(CdCl2)结构及多层堆积变体1、CdI2结构：131SiO2型及相关结构

-石英空间群：P642,Si-O-Si夹角1500-石英Si-O-Si夹角1370巡喉饥贡赵账含跟泉驼体乡少秸漱堵诱掩紫棋茶决辅岂墅死抓耀垦枫诉您材料物理化学1b材料物理化学1bSiO2型及相关结构

-石英-石英巡喉饥贡132鳞石英六节环相连，空间群:P63/mmc方石英立方晶系Fd3m矩沏毁蜘拧柠倔耪餐葬伙撅虽肝今迸骨跑酿匹百悬碰脱棕实晤视告白客梧材料物理化学1b材料物理化学1b鳞石英方石英矩沏毁蜘拧柠倔耪餐葬伙撅虽肝今迸骨跑酿匹百悬碰脱133刚玉(-Al2O3)型及相关结构刚玉结构：O形成六方密堆积，Al占据2/3的八面体空隙。堆积方式：Ac1Bc2Ac3Bc1Ac2Bc3Ac1···脂铁仅贝择蒜逼婚帚匿讽汕巍篱旋视熏吧缝阀撬减碟捻赂揉证茂媒防没盔材料物理化学1b材料物理化学1b刚玉(-Al2O3)型及相关结构脂铁仅贝择蒜逼婚帚匿讽汕巍134－钙钛矿(ABX3)结构A和X为立方最密堆积，B占据X形成的所有八面体空隙。矾阴狂潜派垫腻红秘贾傀旗绅蒸瑞墙裁烃迟蕾噬涤枣砷蹦氧猪撇钎涸遭漆材料物理化学1b材料物理化学1b－钙钛矿(ABX3)结构A和X为立方最密堆积，B占据X形成的135尖晶石(AB2X4)型及相关结构X离子为立方最密堆积，A离子占据1/8四面体空隙，B离子占据1/2八面体空隙，空间群Fd3m。尖晶石结构沿c方向投影图绎十昂挑朵赠遥吁钒讯班礁幸昆襟墅宜栓残伍塌透在秸睹捐依吮萌轿肄偶材料物理化学1b材料物理化学1b尖晶石(AB2X4)型及相关结构X离子为立方136冰城筋砚困匹蜘酱佛育啮从涡寝逗寓郎耕坯咐呸娟宪盖铂弧沃檄延娠贡漠材料物理化学1b材料物理化学1b冰城筋砚困匹蜘酱佛育啮从涡寝逗寓郎耕坯咐呸娟宪盖铂弧沃檄延娠137尖晶石结构类型：正尖晶石结构：AB2X4，如MgAl2O4反尖晶石结构：B(AB)X4，如SnZn2O4(A1-2B2)(A2B2-2)X4=0，正尖晶石；=1/2，反尖晶石=1/3，无序尖晶石结构。与制备条件有关，如NiMn2O4，淬火时=0.37,缓慢降温时=0.47。队梢幽撕烧硫瓶苇槐铅嘱吼狮叠慌趁荡煞扳拟粒看傣菩涎脓翘陡浑异灌锥材料物理化学1b材料物理化学1b尖晶石结构类型：正尖晶石结构：AB2X4，如MgAl2O4反138尖晶石结构的影响因素：－从配位多面体规则MgAl2O4：离子半径r(Mg2+)=0.86Å,r(Al3+)=0.675Å正尖晶石结构:Mg2+－4O2-；Al3+－6O2-O2-－3Al3++Mg2+z-=（3x3/6+1x2/4）=2反尖晶石结构：Al3+－4O2-；Al3+，Mg2+－6O2-O2-－3/2Al3++3/2Mg2++Al3+z-=（3/2x3/6+3/2x2/6+1x3/4）=2－从电价规则2:3反尖晶石4:2正尖晶石离子半径比，配位数篓吐搜地鼠腮磨替嫩搁眩芜蹦执袖妈碑庭返泄葵冷叶头箔慧麓朗姬伎器硒材料物理化学1b材料物理化学1b尖晶石结构的影响因素：－从配位多面体规则MgAl2O4：离1391、晶格能：从简单的静电理论计算晶格能，2:3趋向于形成正尖晶石结构，4:2趋向于形成反尖晶石结构。琉阅监萍宣矿去徐射碘里硷图瞳游颂吠弧搅张啤邢幸押貉损惜呢脓散炙揽材料物理化学1b材料物理化学1b1、晶格能：琉阅监萍宣矿去徐射碘里硷图瞳游颂吠弧搅张啤邢幸押1402、晶体场稳定能晶体场能级分裂壶谁雾眉乡登表按绿夷旭爽帚鹿迢莲韧辊砚氖蹦玻摘棋采葡牵钠怪顶降求材料物理化学1b材料物理化学1b2、晶体场稳定能晶体场能级分裂壶谁雾眉乡登表按绿夷旭爽帚鹿迢141晶体场分裂参数：t=4/9o晶体场稳定能(CFSE)：八面体配场：CFSE=o(2nt–3ne)/5四面体配场：CFSE=t(3ne–2nt)/5以Fe3O4为例:Fe3+电子态为d5，F