无机材料制备原理

《无机材料制备原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第十章硅酸盐矿物硅酸盐晶休结构种类很多，它们是构成地壳的主要矿物，也是水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料等硅酸盐工业的主要原料，学习并掌握它们的晶体结构特点，对于理解硅酸盐矿物结构与性能的关系，合理的选择原料，都具有重要意义。•硅酸盐晶体的写法：i氧化物法：把构成硅酸盐的演化物按价数依次写出如:钾长石:K20•Al203•6SiO2简式:KAS6钠长石：Na2O-A120s-6SiO2简式：NAS6镁橄榄石：2MgO•SiO2简式：M2Sii无机络盐法：按络阴离子来写如:钾长石：K2Al2Si6O16-KAlSi3O8第一节硅酸盐晶体结构分类一、硅酸盐晶体结构的特

2、点1、每个Si"存在于4个庁一为顶点的四面体中心，构成［SiOj四面体，它是硅酸盐晶体结构的基础，叫硅氧骨干。2、硅氧四面体的顶点的严最多为两个［SiO4］四面体所共用。3、两个临近的［SiOj四面体Z间只以共顶形式连接。4、当0/Si24时，［SiOu］四面休趋向于不共用任何顶点。5、每种晶体中只有一种硅氧骨干。6、若A广为四配位，［Aiojpq面体和［Si04］P4面体共同组成铝硅氧骨干；若A1："为六配位，则A广位于硅氧骨干之外。*利用鲍林规则来分析：1•根据鲍林第一规则，硅酸盐晶体中存在［SiOjU!面体,键型为共价键与离子键的过渡型键。2.根据鲍

3、林第二规则，Si二4/4二1Wo二2二l*iAi=2,BP［Si04］顶角的O?■最多能为两个［SiOj所公用。3.根据鲍林笫三规则，两个［SiOj之间最多只能共用一个顶点。4•根据鲍林第四规则，当O/Si三4时，两个［SiO］倾向于互不相连。5.根据鲍林第五规则，晶体中只能有一种硅氧骨干类型。*硅酸盐晶体中A賞的存在方式［AlOe］八面体：AT只能在硅氧骨干外，无法取代［SiO.J［A10订四面体:A广可以取代Sf,形成硅铝氧骨干，称为铝硅酸盐。二•硅酸盐晶体结构的分类1•岛状结构［Si04］四面休孤立存在，四面体之间互不连接，不共用任何顶点，而由其它金

4、属离子连接。氧硅比为4o2.组群状结构［SiO订四面体以两个、三个、四个或六个通过共用严来构成一个［SiOj四面体群，这些四面体群之间通过其它金属离了连接。其中连接两个［SiO］四面体之间的呼叫桥氧（非活性氧），其余的『叫非桥氧（活性氧）。双四血体氧硅比为3・5。环状结构氧硅比为3o3、链状结构：［SiOjpq面体通过共用顶点构成了在一维方向无限延伸的链。单链：氧硅比为3。双链:氧硅比为2.75o2.层状结构［SiO4］四面体通过三个共用02一在二维平面内延伸成•个［SiOj四面体层，在层中［SiO订四血体间构成一个六元环，［SiO4］中的活性氧都指向同一

5、个方向。氧硅比为2.5。3.架状结构每个［SiO］四面体的0?都是共用02,通过四个桥氧在三维空间形成架状结构。氧硅比为2o结论：随0/SiI,[SiOj连接程度t,[SiO.JU!面体连接由点f体。第二节硅酸盐晶体结构举例1•镁橄榄石Mg2［SiO4］(岛状)(1)由［MgO(J八面体和［SiOj四面体堆积而成。(2)(T做近似的六方最紧密堆积，MQ填充一半的八面体空隙，Si”填充1/8的四面体空隙。(3)每个F是一个［S10J和三个［MgOj的共用顶点VW02-=2=SSi在［SiOj中:Si=4/4=1,在［MgOj中：Si=2/6=l/3•••汐二

6、1+1/3*3二2二Wo2-2.层状结构的硅酸盐晶体八面体层的种类：iMg(0H)2：水镁石——三八面体型(三个八面体共用一个顶点)iiAl(OH)3：水铝石——二八面体型(二个八面体共用一个顶点)•四面体层与八而体层的组合方式：i双层型(单网层型)ii三层型(复网层型)•层状典型矿物：(1)高岭石(Al203*2S102<2H20),即ALESiAo］(0H)8结构：双层型二八面体型。一层［SiOj四面体和一层［AlOe］八面体相连。在［A10JA面体中，每个A广和四个0H_及两个离子相连，在二维平面内形成层状结构。层间为氢键结合。(2)滑石(3MgO4

7、•SiO2•H20),即MgsESiAol(0H)2结构：三层型、三八面体型。三个MQ共用一个02形成三八面体。两层［Si04］四面体中间夹一层水镁层(镁氧三八面体层)。层间结合力为范氏键。(3)叶蜡石(AI2O3•4Si(V氏0),即Al2［Si4Olo］(0H)2结构：三层型、二八面体型。2个A广共用一个(T形成一•八面体。层间结合力为范氏键。(4)蒙脱石(微晶高岭石)结构：在叶蜡石的水镁层中发牛:晶格置换(1/3的A广被MQ或其它低价离子进行1:1置换)，复网层带负电，复网层间产生斥力,为平衡电荷，在复网层间进入其它低价正离了(如NJ),正离子是水化

8、的，靠复网层中八面体中的晶格置换造成的负价吸引，所以吸引力小，自由