3.品体结构与材料性能 晶体结构与物质性质的关系，已在第五章中讨论过。四大晶体类型：离子、原子、 分子和金属品体的区分，主要是从晶格结点上的粒子和化学健类型不同这两方面考虑 的。同时，实践中发现，不少品格类型相同的物质，也具有相似或相近的性质， 例如，碳的两种同素异形体一一金刚石和石墨的不同性质，产生于品格类型的不同。金 刚石属立方晶型，而石墨则为六方层状晶型。与碳元素同为“等电子体”（组成中每个 原子的平均价电子数相同)的氮化硼BN,也有立方和六方两种品型。立方BN的主要性 质与金刚石相近，硬度近于10，有很好的化学稳定性和抗氧化性，用作高级磨料和切割 工具。六方N性质则与石墨相近，较软（硬度仅为2），高温稳定性好，作为高温固体 润滑剂，比石墨效果还好，故有“白色石墨”之称。又如，19世纪末，曾发现了石英晶 体具有压电效应，即晶体在外界机械力作用下发生极化，导致晶体两端表面出现符号相 反的束缚电荷的效应，其电荷密度同外力大小成比例，实现了机械能与电能间的相互转 换。以后的研究证明，石英的压电效应是由于其晶体不具有对称中心。后来陆续发现若 干物质也具有压电性质，同时晶体中也无对称中心。由此得出结论，凡是在结构中无对 称中心的晶体均有压电性。这样，就大大地开阔了人们的视野，拓宽了寻找新材料的范 围。除品体外，固体材料的另一大类是非晶体。这类材料结构中，原子或分子不呈规 则排列的状态，其外观与玻璃相似，故非品态也称玻璃态。非品态固体，由液态到固态 没有突变现象，表明其中粒子的聚集方式和通常液体中粒子的聚集方式相同。近代研究 指出，非晶态的结构可用“远程无序、近程有序”来概括。由此产生了非晶态固体材料 的许多重要特性，这将在本章的有关部分加以介绍。 4.结构缺陷与材料性能系 晶体中点缺陷示意图在材料的组成和基本结构相同的情况下，固体结构中的缺陷对 材料的性能也会产生重大的影响。固体中的缺陷结构，主要有以下几类。 (1)点缺陷：是在晶格结点上的粒子和粒子间隙处产生的偏离理想晶体的缺陷，是实 际晶体中最常见、最简单的结构缺陷。点缺陷包括： ①空位：在晶格点上没有粒子占据而空出某些位置。 ②置换粒子：结点上的原来粒子被不同类的粒子所取代，后者即称置换粒子。 6• • 6 3. 晶体结构与材料性能 晶体结构与物质性质的关系，已在第五章中讨论过。四大晶体类型：离子、原子、 分子和金属晶体的区分，主要是从晶格结点上的粒子和化学健类型不同这两方面考虑 的。同时，实践中发现，不少晶格类型相同的物质，也具有相似或相近的性质。 例如，碳的两种同素异形体——金刚石和石墨的不同性质，产生于晶格类型的不同。金 刚石属立方晶型，而石墨则为六方层状晶型。与碳元素同为“等电子体”（组成中每个 原子的平均价电子数相同）的氮化硼 BN，也有立方和六方两种晶型。立方 BN 的主要性 质与金刚石相近，硬度近于 10，有很好的化学稳定性和抗氧化性，用作高级磨料和切割 工具。六方 BN 性质则与石墨相近，较软（硬度仅为 2），高温稳定性好，作为高温固体 润滑剂，比石墨效果还好，故有“白色石墨”之称。又如，19 世纪末，曾发现了石英晶 体具有压电效应，即晶体在外界机械力作用下发生极化，导致晶体两端表面出现符号相 反的束缚电荷的效应，其电荷密度同外力大小成比例，实现了机械能与电能间的相互转 换。以后的研究证明，石英的压电效应是由于其晶体不具有对称中心。后来陆续发现若 干物质也具有压电性质，同时晶体中也无对称中心。由此得出结论，凡是在结构中无对 称中心的晶体均有压电性。这样，就大大地开阔了人们的视野，拓宽了寻找新材料的范 围。 除晶体外，固体材料的另一大类是非晶体。这类材料结构中，原子或分子不呈规 则排列的状态，其外观与玻璃相似，故非晶态也称玻璃态。非晶态固体，由液态到固态 没有突变现象，表明其中粒子的聚集方式和通常液体中粒子的聚集方式相同。近代研究 指出，非晶态的结构可用“远程无序、近程有序”来概括。由此产生了非晶态固体材料 的许多重要特性，这将在本章的有关部分加以介绍。 4. 结构缺陷与材料性能系 晶体中点缺陷示意图在材料的组成和基本结构相同的情况下，固体结构中的缺陷对 材料的性能也会产生重大的影响。固体中的缺陷结构，主要有以下几类。 （1）点缺陷：是在晶格结点上的粒子和粒子间隙处产生的偏离理想晶体的缺陷，是实 际晶体中最常见、最简单的结构缺陷。点缺陷包括： ①空位：在晶格点上没有粒子占据而空出某些位置。 ②置换粒子：结点上的原来粒子被不同类的粒子所取代，后者即称置换粒子