《无机材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）第十章 硅酸盐矿物

河北联合大学第十章硅酸盐矿物无机材料科学基础

河北联合大学 无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物

第干章硅酸盐矿物无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物硅酸盐晶体的写法：硅酸盐晶体结构种类很多它们是构成地壳的主要矿物，i氧化物法：把构成硅酸盐的演化物按价数依次写出也是水泥、陶瓷、玻璃、耐心如：钾长石：火材料等硅酸盐工业的主要简式：K,0-Al,03-6Si0,1原料，学习并掌握它们的晶KAS6体结构特点，对于理解硅酸ii无机络盐法：按络阴离子盐矿物结构与性能的关系，来写合理的选择原料，都具有重要意义。必如：钟长石：K2Al2Si.O16-KAISiO8

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 第十章 硅酸盐矿物 硅酸盐晶体结构种类很多， 它们是构成地壳的主要矿物， 也是水泥、陶瓷、玻璃、耐 火材料等硅酸盐工业的主要 原料 ，学习并掌握它们的晶 体结构特点，对于理解硅酸 盐矿物结构与性能的关系， 合理的选择原料，都具有重 要意义。 ❖硅酸盐晶体的写法： ❖i 氧化物法：把构成硅酸盐 的演化物按价数依次写出 ❖如：钾长石： K2O·Al2O3·6SiO2 简式： KAS6 ❖ii 无机络盐法：按络阴离子 来写 ❖如：钾长石： K2Al2Si6O16→KAlSi3O8

第十章硅酸盐矿物无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物叶腊石白云母长石石英

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 第十章 硅酸盐矿物 石英 长石 叶腊石 白云母

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物一.硅酸盐晶体结构的特点1、由鲍林第一规则，rc/ra=0.34/1.30=0.26，Si4+的CN=4，每个Si4+周围由4个02-包围，构成[Si014-四面体，它是硅酸盐构造中的基本结构单元。2、由鲍林第二规则，硅氧四面体的每一个顶点02-最多为两个[Si04]4-四面体所共用。3、由鲍林第三规则，两个[SiO.]4-四面体之间最多只以共顶形式连接，而不能共棱、共面

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 一.硅酸盐晶体结构的特点 1、由鲍林第一规则，rc/ra=0.34/1.30=0.26，Si4+的CN=4， 每个Si4+周围由4个O 2-包围，构成[SiO4] 4-四面体，它是硅 酸盐构造中的基本结构单元。 2、由鲍林第二规则，硅氧四面体的每一个顶点O 2-最多为两 个[SiO4] 4-四面体所共用。 3、由鲍林第三规则，两个 [SiO4] 4-四面体之间最多只以共 顶形式连接，而不能共棱、共面

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物一.硅酸盐晶体结构的特点4、当0/Si≥4时，[Si0.14-四面体趋向于不共用任何顶点。5、同种硅酸盐晶体中，只能有一种硅氧骨干类型6、若A13+为四配位，［A10]5-四面体和[Si0]4-四面体共同组成铝硅氧骨干，称为铝硅酸盐；若A13+为六配位，形成[A106]9-八面体时，则A13+位于硅氧骨干之外，不能取代Si4+，只能称为硅酸盐

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 一.硅酸盐晶体结构的特点 4、当O/Si≥4时，[SiO4] 4-四面体趋向于不共用任何顶点。 5、同种硅酸盐晶体中，只能有一种硅氧骨干类型。 6、若Al3+为四配位，[AlO4] 5-四面体和[SiO4] 4-四面体共同组 成铝硅氧骨干，称为铝硅酸盐；若Al3+为六配位，形成 [AlO6] 9-八面体时，则Al3+位于硅氧骨干之外，不能取代 Si4+，只能称为硅酸盐

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物一.硅酸盐晶体结构的特点4、当0/Si≥4时，[Si0.14-四面体趋向于不共用任何顶点。5、同种硅酸盐晶体中，只能有一种硅氧骨干类型6、若A13+为四配位，［A10]5-四面体和[Si0]4-四面体共同组成铝硅氧骨干，称为铝硅酸盐；若A13+为六配位，形成[A106]9-八面体时，则A13+位于硅氧骨干之外，不能取代Si4+，只能称为硅酸盐

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 一.硅酸盐晶体结构的特点 4、当O/Si≥4时，[SiO4] 4-四面体趋向于不共用任何顶点。 5、同种硅酸盐晶体中，只能有一种硅氧骨干类型。 6、若Al3+为四配位，[AlO4] 5-四面体和[SiO4] 4-四面体共同组 成铝硅氧骨干，称为铝硅酸盐；若Al3+为六配位，形成 [AlO6] 9-八面体时，则Al3+位于硅氧骨干之外，不能取代 Si4+，只能称为硅酸盐

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物*利用鲍林规则来分析：1.根据鲍林第一规则，rc/ra=0.34/1.30=0.26，Si4+的CN=4，硅酸盐晶体中存在[SiO]四面体，键型为共价键与离子键的过渡型键。2.根据鲍林第二规则Ssi 4+→02-=4/4 =1 Wo =2= 1*i.i=2，即[Si0]顶角的02-最多能为两个[Si0]所公用3.根据鲍林第三规则，两个[Si0]之间最多只能共用一个顶点

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 * 利用鲍林规则来分析： 1.根据鲍林第一规则，rc/ra=0.34/1.30=0.26，Si4+的CN=4， 硅酸盐晶体中存在[SiO4]四面体，键型为共价键与离子键 的过渡型键。 2. 根据鲍林第二规则， SSi 4+→O2-= 4/4 = 1 Wo = 2 = 1*i ∴i = 2，即[SiO4]顶角的O 2-最多能为两个[SiO4]所公用。 3.根据鲍林第三规则，两个[SiO4]之间最多只能共用一个顶 点

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物*利用鲍林规则来分析：4.根据鲍林第四规则，当O/Si≥4时，两个[Si0]4-倾向于互不相连。5.根据鲍林第五规则，晶体中只能有一种硅氧骨干类型*硅酸盐晶体中A13+的存在方式［[A10.]9-八面体：A13+只能在硅氧骨于外，无法取代[Si04]4［A10J5-四面体：A13+可以取代Si4+，形成硅铝氧骨干，称为铝硅酸盐

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 * 利用鲍林规则来分析： 4.根据鲍林第四规则，当O/Si≥4时，两个[SiO4] 4-倾向于互 不相连。 5. 根据鲍林第五规则，晶体中只能有一种硅氧骨干类型。 * 硅酸盐晶体中Al3+的存在方式 [AlO6] 9-八面体：Al3+只能在硅氧骨干外，无法取代[SiO4] 4- [AlO4] 5-四面体：Al3+可以取代Si4+，形成硅铝氧骨干，称为 铝硅酸盐

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础第十章 硅酸盐矿物岛状结构四面体连接方式组群状结构（孤立环状结构）连续链状结构层状结构架状结构

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 连续链状结构 岛状结构 四 面 体 连 接 方 式 层状结构 组群状结构（孤立环状结构） 架状结构

S1硅酸盐晶体结构特点和分类无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物岛状结构[SiO4]4-四面体孤立存双四面体[Si,O>]6-，两在，四面体之间互个四面体通过共用不连接，不共用任个顶点O2-形成双四何顶点，而由其它面体，双四面体之间金属离子连接也是由其它金属离子O/Si=4，例子连接。O/Si=3.5，例:Mg2SiO4、ZrSiO4子：钙硅石Ca3[Si2O]镁方柱石Ca2Mg[Si20]

无机材料科学基础 第十章 硅酸盐矿物 §1 硅酸盐晶体结构特点和分类 [SiO4 ] 4-四面体孤立存 在，四面体之间互 不连接，不共用任 何顶点，而由其它 金属离子连接。 O/Si=4，例子 :Mg2SiO4、ZrSiO4 岛状结构 双四面体[Si2O7 ] 6-，两 个四面体通过共用一 个顶点O2-形成双四 面体，双四面体之间 也是由其它金属离子 连接。O/Si=3.5，例 子:钙硅石Ca3 [Si2O7 ]、 镁方柱石 Ca2Mg[Si2O7 ]