《大学化学》第9章 晶体结构和固体材料

第9章晶体的点阵结构和晶体材料 晶体~ Crystal~源于希腊文“洁净的冰晶” 沙粒 雪花

第9章 晶体的点阵结构和晶体材料 沙粒 雪花 晶体 ~ Crystal ~ 源于希腊文“洁净的冰晶

晶体结构的特征 三维空间的周期性 均匀性 各向异性(玻璃为各向同性) 多面体(FV=E+2,符合欧拉公式) 有明确的熔沸点(玻璃只有软化温度) 对称性 衍射效应(均匀性)x-ray,电子,中子衍射,有特征的衍射 图谱

•三维空间的周期性 •均匀性 •各向异性（玻璃为各向同性） •多面体（F+V=E+2，符合欧拉公式） •有明确的熔沸点（玻璃只有软化温度） •对称性 •衍射效应（ 均匀性）x-ray，电子，中子衍射，有特征的衍射 图谱 一、晶体结构的特征

石英晶体的不同外形与晶面

石英晶体的不同外形与晶面

。 O 石英晶体(长程有序) 硅酸盐玻璃(长程无序)

石英晶体（长程有序） 硅酸盐玻璃（长程无序）

点阵(晶格 lattice)体中的重复单元,用一个抽象的点表示, 组无限的点,有平移对称性 例 维点阵: ABABABAB CH 二维点阵(平面点阵)

点阵（晶格lattice)：晶体中的重复单元，用一个抽象的点表示，一 组无限的点，有平移对称性 例： 一维点阵：A B A B A B A B 二维点阵（平面点阵） CH2 CH2 CH2 CH2 CH2

三维点阵 金属钠、钾的体心立方点阵

三维点阵 金属钠、钾的体心立方点阵

晶体对X射线的衍射 W.H. Bragg和 W.L. Bragg 子把Laue的衍 射理论简化为 反射原理 →Brag方程 2dsin=nλn取正整数

晶体对X-射线的衍射 W. H. Bragg 和 W. L. Bragg父 子把 Laue 的衍 射理论简化为 反射原理 Bragg 方程 2 d sin = n  n 取正整数

Nacl sio 20 30 40 60 70 20 多晶X射线衍射图

20 30 40 50 60 70 NaCl -Al2 O3 -SiO2 强度 2/ o 多晶X-射线衍射图

晶胞(cel):按晶体结构的周期性,把晶体划分为平行六面体单 位,称为晶胞,晶胞代表晶体的基本重复单位,包括大小、形 状和内容 晶胞参数,a,b,c,(边长) β,y 晶胞

晶胞( cell) : 按晶体结构的周期性，把晶体划分为平行六面体单 位，称为晶胞，晶胞代表晶体的基本重复单位，包括大小、形 状和内容 晶胞参数，a, b, c, (边长） ，，    晶胞

晶体的对称性 平移对称性 螺旋轴 滑移面 七个晶系 立方a=b=c; alp a =β=Y=90° 立方 四方 t交 方 四方a=b≠C; =β==90° C 六方a=b≠C;=B=120° C 正交a≠b≠c b =β=Y=90° 六方 斜 三斜 三方,单斜,三斜

晶体的对称性 平移对称性 螺旋轴 滑移面 七个晶系 立方 a=b=c; ===90° 四方 a=bc; ===90° 六方 a=bc; ==120° 正交a  bc; ===90° 三方，单斜，三斜