第二章 无机材料的晶体结构与缺点;氯化钠的晶体结构; 在离子晶体中，正离子的周围构成一个负离子配位多面体，正负离子间的平衡间隔取决于离子半径之和，正离子的配位数取决于正负离子的半径比。 ;离子半径比R+/R-与配位数的联络 ;在一个安稳的离子晶体结构中，每个负离子的 电价Z—等于或挨近等于相邻各正离子至该负离子的 静电强度S的总和。 ;例1：NaCl晶体;例2：CaF2晶体 ;;2.5 无机材料典型晶体结构; 归于NaCl型结构的化合物有： （i）离子键型的碱金???卤化物、碱土金属氧化物和硫化物; （ii）过渡键型的金属氧化物、硫化物及空地型的碳化物和 氮化物。 如：NaCl、NaI、MgO、SrO、BaO、CdO、MnO、 CoO、NiO、TiN、ScN、LaN、ZrN、CrN、TiC 该结构的化合物，大都具有熔点高、安稳性高档特色， 如：MgO的熔点为2852℃，CaO的熔点为2600℃， TiC的熔点为3140℃。;(2) 闪锌矿（立方或β- ZnS）型;固体化学中的等电子规矩： 价电子相同的化合物具有相似的结构。 举例：Ⅲ－Ⅴ和Ⅱ－Ⅵ族及Ⅳ－Ⅳ族化合物 立方-BN 、AIP、GaAS、InSb、 β- ZnS 、 β- SiC。 组成这些化合物的原子的均匀价电子数目与碳 相同，应具有金刚石结构 (金刚石与立方ZnS 型相同, 碳原子占有锌离子和硫离子的方位)。;(3) 萤石（CaF2）型;;（4）尖晶石（MgAl2O4）型;每个尖晶石晶胞含8个小立方体，每个小立方体含4个O2- ，共32个O2- 。32个O2-堆积构成64个四面体空地和32个八面体空地(1∶2∶1)。;AB2O4型中： A和B的总电价为8。; 正型尖晶石:Mn3O4，可表示为[Mn2+]t[Mn3+Mn3+]oO4 及 FeAl2O4、ZnAl2O4、MnAl2O4等。 反型尖晶石： Fe3O4 ，可表示为 [Fe3+]t[Fe2+Fe3+]oO4 及MgFe2O4 等。 归于尖晶石型结构的化合物还有： A4+B22+O4型，如 [Co2+]t[Sn4+Co2+]oO4（反型尖晶石）； A6+B1+2O4型，如 Na2WO4、Na2MoO4，Na+占有八面体空地， W6+（或Mo6+）占有四面体空地。 [W6+]t[Na+ Na+]oO4 [Mo6+]t[Na+ Na+]oO4 （正型尖晶石）;缺位尖晶石：如γ-Al2O3 和 γ-Fe2O3 γ-Al2O3→ γ-Al2/3O → γ-Al8/3O4 → γ- [Al2/33+ □1/3 ]t[Al3+Al3+]oO4 γ-Fe2O3 → γ-Fe8/3O4 → γ-Fe24/9O4 → γ- [Fe8/93+ □1/9]t[Fe16/93+ □2/9 ]oO4 ;（5）钙钛矿（CaTiO3）型结构;;ABO3中： 若 A为二价金属离子（Ca2+、Ba2+、Pb2+等）， B为四价金属离子（Ti4+、Zr4+等）； 若 A为一价金属离子（K+、Na+等）， B则为五价金属离子（Nb5+、Ta5+等）； 若 A为三价金属离子（Y3+、La3+等）， B则为三价金属离子（Al3+、Fe3+等）。 ;氧化物 (1+5);（6）金刚石的结构;;;;刚玉型化合物结构中，若正离子是两种，便构成钛铁矿型结构。O2-六方密堆积，Fe2+和Ti4+离子规矩替换占有其间2/3氧八面体空地。;（3）纤锌矿（六方 ZnS）型结构 ;;（4）金红石（TiO2）型结构 ;具有金红石结构的化合物有：TiO2、GeO2、SnO2、PbO2、MnO2、NbO2、MoO2、WO2、CrO2等。 ;无机材料典型晶体结构类型;2.6 空地相和空地化合物;一般规则： H和N原子半径小，氢化物和氮化物都是简略空地相； Si和B原子半径大，硅化物和硼化物构成杂乱空地化合物； C处于中心状态，可构成简略空地相（如 TiC、VC、WC等）， 也可构成杂乱空地化合物（如Fe3C、Cr7C3、Fe3W3C等）。 Fe3C称为渗碳体，具有杂乱的斜方晶格。 ;简略空地相VC的结构;简略空地相中，非金属原子并不一定填满（可填满）晶胞中某种空地，因而，同一系统常常能构成多种型式的空地相。;假如非金属原子填满悉数八面体空地，则构成MX型； 假如非金属原子填满悉数四面体空地，则构成MX2型； 假如非金属原子填满1/2八面体空地，则构成M2X型； 假如非金属原子填满1/4八面体空地，则构成M4X型； 假如非金属原子填满1/2四面体空地，则构成MX型； 假如非金属原子填满1/4四面体空地，则构成M2X型 假如非金属原子成对填入悉数八面体空地， 则构成MX2型。 ;空地相及晶体结构举例 ; 有金属光泽； 有挨近金属的导电性；如 Zr的电阻率ρ=0.41×10-4Ω·㎝， 而ZrN的ρ只要0.021×10-4Ω·㎝，ZrC的ρ为0.5×10-4Ω·㎝ 硬度高，空地相具有比金属高得多的硬度； 熔点高，一般都在2000℃以上； 与金属相同，电阻率随温度的下降而下降； 在温度挨近OK时，已研讨过的空地相都具有超导现象。 如呈现超导现象的温度，W2C为3.5～2.0K，WC为4.2～2.5K， Mo2C为3.1～2.4K，而相应的金属并未发现超导性。;依据空地相所具有的这些特征，可猜测在其晶体中金属与非金属间存在有共价键效果。 现实也正是如此，过渡金属碳化物、氮化物、硼化物、硅化物及 SiC、B4C、BN、AlN、Si3N4 等都是强共价键化合物，它们所具有的共同性质使其在新式陶瓷等范畴有着宽广的开展和使用远景。 如 VN 添加到钢中能明显提高钢的强度。;本节作业：

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