复旦大学：《固体物理学》课程教学资源（讲义）第二章 晶体的结构_固体结合（第七章内容）

复旦大学：《固体物理学》课程教学资源（讲义）第二章 晶体的结构_固体结合（第七章内容）

通过课堂讲解,理解固体的分类,特别是晶体的分类,进而理解晶体和 非晶体在结构、结合力及性质等方面的差别,理解其在应用方面的差别,完 成对固体吸附剂和固体废物的基本了解

1. 原子轨道的角度分布 2. 轨道杂化 3. 元素晶体 4. 冰

1.1 要点扫描 1.1.1 晶体材料的结合键 1.1.2 空间点阵和晶胞 1.1.3 常见纯金属（FCC、BCC、HCP）的晶体结构 1.1.4 晶面指数和晶向指数及其标注 1.1.5 标准投影 1.1.6 倒易点阵和晶体学公式 1.1.7 合金相结构 1.1.8 离子晶体结构 1.1.9 共价晶体结构 1.2 难点释疑 1.2.1 7 大晶系包含的点阵类型为什么不是 28 种，而是 14 种？ 1.2.2 为什么没有底心正方和面心正方点阵？ 1.2.3 确定晶面指数时应注意哪些问题？ 1.2.4 立方晶系中重要晶面上的晶体排列及面密度 1.2.5 立方晶系中重要方向上的晶体排列及线密度 1.3 解题示范 1.4 习题训练

利用转炉钢渣作为原料,采用烧结法制备了碱度(CaO/SiO2质量比)分别为0.5、0.6和0.7的微晶玻璃.通过X射线衍射分析、扫描电镜观察和能谱分析等手段,结合样品收缩率与力学强度测试结果,研究了在不同热处理条件下三种微晶玻璃的结构与性能的变化规律.微晶玻璃的力学强度主要受基础玻璃烧结性能和内部晶体组织结构的影响.烧结收缩率高,内部晶体呈方柱状交织形态,则微晶玻璃的力学强度最好.微晶玻璃的晶相主要为黄长石晶体和辉石晶体,高温条件有利于黄长石晶体生长而促使辉石/黄长石比例减少.碱度为0.6的微晶玻璃收缩率最大,其内部的黄长石晶体呈方柱状交织排列,构成晶体骨架,并同残余玻璃相形成力学强度较高的微观组织,从而使得其具有优异的力学性能

一种晶体采取何种基本结合方式取决于原子束缚电子能力的强弱。原子的负电性是用来标志原子得失电子能力的物理量

材料的结合键 1、五种结合键 2、结合键与材料性能的关系 纯金属的晶体结构 1、晶格、晶面、晶向等概念 2、常见的三种金属晶格 3、立方晶格晶面指数与晶向指数的求法 4、晶体缺陷及其对性能的影响

第 I 族、第 II 族元素及过渡元素都是典型的金属晶体， 它们的最外层电子一般为 1~2 个。组成晶体时每个原子 的最外层电子为所有原子所共有，因此在结合成金属晶 体时，失去了最外层（价）电子的原子实“沉浸”在由 价电子组成的“电子云”中。如图 XCH002_004 所示。 这种情况下，电子云和原子实之间存在库仑作用，体积 越小电子云密度越高，库仑相互作用的能愈低，表现为 原子聚合起来的作用

共价结合是靠两个原子各贡献一个电子，形成所谓的共价键。 元素周期表中第 IV 族元素 C( Z = 6 )、Si、Ge、Sn (灰锡)等晶体，属金刚石结构，为共价晶体。 共价键的现代理论以氢分子的量子理论为基础。 两个氢原子 A 和 B，在自由状态下时，各有一个电子，其归一化波函数： A B ϕ and ϕ 每个氢原子中的电子满足薛定谔方程：