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材料科学基础
材料结构
的基本知识
F u n d a m e n t a l s o f M a t e r i a l s S t r u c t u r e
1 原子结构(Atomic Structure)
2 原子结合键(Atomic Bond)
3 原子排列(Atomic Packing)
原子结合键
Atomic Bonding
混合键
大部分材料内部的结合键往往是混合键
1 一次键混合
1) 共价键与金属键混合
如ⅣA族中,
C Si Ge Sn Pb
共价键 共价键+金属键 金属键
再如,过渡族元素,有时会出现少量共价键
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混合键
2) 金属键与离子键混合
如金属间化合物中
3) 共价键与离子键混合
如陶瓷化合物中
金属间化合物 陶瓷化合物
AB化合物中离子键结合的相对值:
1 2
(X A X B )
离子键结合(%) [1e 4 ] 100%
式中,XA 、XB 分别为化合物组成元素A、B的电负性数值
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混合键
由表可见 ,A、B原子间的电负性差越大 ,所形成的
AB化合物中离子键结合的比例越高
混合键
2 一次键与二次键混合
例如,
石墨: 片层中为共价键,片层间为范德瓦尔斯键
高分子:分子链中为共价键,链与链之间为二次键
结合键的本质及原子间距
1 结合键的本质— 结合键的强弱反映了原子或分子间结合时互作
用能降低的程度.
离子键、共价键最强 ,金属键次之 ,氢键再次之 ,范德瓦尔斯键最弱。
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结合键的本质及原子间距
2 原子间的互作用力及结合能
Z Z q 2
F (r ) 1 2
a 4 r 2 Z Z q 2
0 1 2 k
F (r ) F (r ) 0
K a r 4 r 2 r m
F (r ) 0
r m
r
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