陶瓷材料复习

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1、陶瓷材料的性能特点？陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。陶瓷材料还貝-有密度小、弹性模量大、耐磨损、强度高等特点。功能陶瓷述具有电、光、磁等特殊性能。决定陶瓷材料性能的主要因素（键特性）？离子键共价键：具有很强的方向性和很高的结合能高硬度，决定了它貝有优界的耐磨性。高熔点，决定了它具有杰出的耐热性。高化学稳定性，决定了它具有良好的耐蚀性。致命弱点——脆性，限制了特性发挥和应用。陶瓷材料的可能工业应用？结构陶瓷：作结构材料，制造结构零部件，主要使川其力学性能：强度、硬度、耐高温性（高

2、温强度、抗热震、耐烧蚀性）等。功能陶瓷：作功能器件，制造功能器件，主要使用其物理性能：电、磁、热、光、生物性能等。如何根据鲍林规则理解闪锌矿结构？提示：1）闪锌矿结构特点？2）符合第几规则，物理本质？可看作是由两种原了各自的面心立方点阵穿插而成，但一点阵的顶角原了位于另一点阵的1/4、1/4、1/4处。鲍林第三规则多面体共顶、共棱、共面规则：“在一个配位结构中，共用棱，特别是共用而的存在会降低这个结构的稳定性。物理本质：多面体屮心的正离子间的距离随着它们Z间公共顶点数的增多而减小并导致静电斥力的增加，结构稳定性降低。

3、因此，高电价，低配位的止离子的这种效应更为明显典型晶体结构（MX,MX2,M2X,M2X3）特点，多面体，配位数？MX（M为金属阳离子，X为阴离子）这种化合物组成中阳离子与阴离子个数的比为1:1,即与阳离了祀位的阴离子个数为n,与阴离了配位的阳离了的个数也为n。这种结构的化合物的配位数有4:4,6:6,&8等。四面体，八面体，立方体。MX21•多个四面体之间相互共用顶点并重复堆积而形成这种结构。2.阴离子（如O2・）作近似六方密堆积，阳离子（如Sn4+）填充在由阴离子构成的变形八面体屮心。SmO间为离子键联系，其配位

4、数分别为6和3。3.AB2型离了晶体。其中阳离了a（如62+）呈立方密堆积，阴离子b（如F-）填充在四面体空隙中，面心立方点阵对介线的1/4和3/4处。阴、阳离子的配位数分别为4和8。M2X1.赤铜矿体心立方与面心立方套构，阴离子配位数为4,阳离子配位数为2,正四面体。2.这种结构从晶体几何上与萤石札I同，但是阴阳离了位置与萤石结构恰好相反，阳阴离了数Z比为2:1,配位数为4:8-这种结构的化合物冇如Li2O、Na2O>K2O、Rb2O、Cu2Sc、CuCdSb等。M2X3刚玉型结构具屮02■的排列人体上为HCP结构

5、，其小八面体间隙位置的2/3被A13+有规律地占据，空位均匀分布，这样六层构成一个完整周期，多个周期堆积起来形成刚玉结构。硅酸盐晶体结构的特点？1）构成硅酸盐的基本单元是［SiO4］四面体，硅氧Z间的平均距离为1.60A°左右，此值比硅氧离了半径之和要小，这说明硅氧之间并不是全部按纯离了键结合，还存在一定比例的共价键2）离子键和共价键各占一半，由于中心Si4+n-有高电价和低配位数（氧离子只能•两个Si原子配位），因此每一个氧最多只能被两个LSiO4jpq面体所共有；3）［SiO4］四面体可以是互相孤立地在结构中存在

6、或者通过共顶点互相连接；4）O-Si-O的结合键并不形成一直线，而是一折线。在硅酸盐屮这个折线的夹角一般在145°左右。5）在硅酸盐品体中，除了硅和氧以外，组成中还含有其他阳离子多达50多种，因此其结构十分复杂。常发生同晶取代。6）在硅酸盐晶体屮，对于每个硅氧四面体之中的氧，乂可分为桥氧和非桥氧。桥氧：两个［SiO4］四而体之间共用的氧离子；非桥氧：只与一个［SiO4］四而体中的Si4+配位的氧。硅酸盐晶体结构的归类（岛状、组群状、链状、层状和架状）1）掌握每一类硅酸盐晶体结构特点，在此基础上能熟练根据示意图进行归类

7、;岛状：在岛状结构屮，［SiO4］四面体以孤立状态存在，［SiO4］四面体之间不互相连接，硅氧四面体Z间没冇共用的氧，每个02-除与一个Si4+相接外，不再与英他［Si04］四

8、何体中的Si4+配位。［Si04］四面体Z间通过其它金属离子连接起来。组群状：这类结构一•般山2个、3个、4个或6个LSiO4jPq面体通过共用氧相连成硅氧四血体群体，这些群体Z间由其它阳离子按一定的配位形式把它们连接。如果把这些群体看成一个单元，那么，这些单元就象岛状结构屮的硅氧四面体一样，是以孤立的状态存在的。这些孤立的状态包括育双四面体

9、、三节环、四节环和六节环。链状：链又可分为单链和双链。硅氧四面体通过共用氧离子和连，在一维方向延伸成链状,链与链Z间通过其他阳离了按一定的配位关系连接起來。这种硅酸盐结构称为链状结构。层状：硅氧四面体通过三个共同氧在二维平面内延伸成一个硅氧四面体层。络阴离子的基本单元是（Si4010）4—o结构中自由氧一般和A13+、Mg2+、Fc3+、Fc2