材料的结合键

定义：原子、离子或分子之间的结合力称为结合键。

离子键

以得失电子产生的结合键叫离子键。如NaCl晶体。

特点：

• 结合力大；
• 离子晶体硬度高，强度大，热膨胀系数小，脆性大；
• 离子晶体是良好的绝缘体。

共价键

由共用价电子对产生的结合键叫共价键。如金刚石晶体。氧化硅中硅氧原子间共价键.

特点：

• 结合力很大
• 共价晶体强度高，硬度高，脆性大，熔点高，沸点高，挥发性低；

金属键

正离子和自由电子形成的电子气之间产生的强烈的静电引力，这种结合力称为金属键。如：金属钠结构。

特点：

• 良好的导电性和导热性
• 正的电阻温度系数
• 不透明并呈现特有的金属光泽
• 金属键无方向性

分子键

原子或分子间以范德瓦尔斯力结合起来的结合方式称为分子键。

特点：

• 范德华力很弱
• 分子晶体熔点低
• 硬度低
• 好的绝缘性

1.1 纯金属的晶体结构

• 金属原子是通过正离子与自由电子的相互作用而结合的，称为金属键。
• 金属原子趋向于紧密排列。
• 金属具有良好的导热性、导电性、延展性及金属光泽。

晶体学基本知识

晶体与非晶体

晶体是指原子呈规则排列的固体。常态下金属主要以晶体形式存在。晶体具有各向异性。 非晶体是指原子呈无序排列的固体。在一定条件下晶体和非晶体可互相转化。

晶格与晶胞

晶格：用假想的直线将原子中心连接起来所形成的三维空间格架。直线的交点（即原子中心）称结点。由结点形成的空间点的阵列称空间点阵。 晶胞：能代表晶格原子排列规律的最小几何单元。

晶格常数：晶胞各边的尺寸 a、b、c。各棱间的夹角用\(\alpha,\beta,\gamma\)表示。

晶系：

根据晶胞参数不同，将晶体分为七种晶系,90%以上的金属具有立方晶系和六方晶系。

立方晶系：\(a=b=c,\alpha=\beta=\gamma=90°\)

六方晶系：\(a1=a2=a3\not =c, \alpha=\beta=90°,\gamma=120°\)

原子半径

晶胞中原子密度最大方向上相邻原子间距的一半。

晶胞原子数

一个晶胞内所包含的原子数目。

配位数

晶格中与任一原子距离最近且相等的原子数目。

致密度

晶胞中原子本身所占的体积百分数。