《材料化学导论》课程教学课件（讲稿）02 无机材料结构与性能

第2章无机材料的结构与性能2.1晶体与非晶体2.2晶体学基本概念2.3晶体结构的对称性2.4晶体材料的结构2.5晶体的物理性质2.6 合金的结构与性能2.7非晶体的结构与性能材料科学与工程学院PDF檔案使用“pdfFactory"試用版本建立www.pdffactory.com

第2章 无机材料的结构与性能 2.1晶体与非晶体 2.2 晶体学基本概念 2.3 晶体结构的对称性 2.4 晶体材料的结构 2.5 晶体的物理性质 2.6 合金的结构与性能 2.7 非晶体的结构与性能 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

82无机材料的结构与性能引言----晶体学发展简史1669年，丹麦地址学家斯蒂若，通过对石英晶体的各种断面研究发现了晶体学第一定律----晶面夹角定律。今80食图1·3一7石英晶体的不同外形及其相应晶面图1·3-8石英品体的不同穴方柱面及与其相应的平西点陈示意图材料科学与工程学院PDF檔案使用"pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

1669年，丹麦地址学家斯蒂若，通过对 石英晶体的各种断面研究发现了晶体学 第一定律-晶面夹角定律。 引言-晶体学发展简史 §2 无机材料的结构与性能 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

82无机材料的结构与性能1869年，俄国晶体学家加多林用严密的数学方法推导出晶体外形的32种对称类型，文称32点群，从而完成了晶体宏观对称性的总结工作。1848年间，法国科学家布拉维推出14种点阵型式（布拉维格子)。1885-1890年间，费多罗（俄国），熊夫利斯（德国）、巴罗（英国）各自用不同的方法独立的推出230个空间群。在19世纪最后十年中，经典晶体学（即几何晶体学）建立起来了。材料科学与工程学院PDF檔案使用“pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

1869年，俄国晶体学家加多林用严密的数学方法推导出晶 体外形的32种对称类型，又称32点群，从而完成了晶体宏观对 称性的总结工作。 1848年间，法国科学家布拉维推出14种点阵型式(布拉维 §2 无机材料的结构与性能 格子)。 1885-1890年间，费多罗(俄国)，熊夫利斯（德国）、巴 罗（英国）各自用不同的方法独立的推出230个空间群。 在19世纪最后十年中，经典晶体学（即几何晶体学）建立 起来了。 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

82无机材料的结构与性能现代结晶学的开始福伦琴夫人手骨上的射线照片，可以清楚的看见手指上的戒指1895年伦琴在研究阴极伦琴（(W.C.Rontgen，1845-1923)射线引起的荧光现象时，德国物理学家意外发现了X射线。材料科学与工程学院PDF案使用“pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

现代结晶学的开始 §2 无机材料的结构与性能 1895年伦琴在研究阴极 射线引起的荧光现象时， 意外发现了X射线。 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

S2无机材料的结构与性能1912年，在劳厄思想的指导下，弗里德里希和克尼平（德国）用CuSO45H,O晶体做光栅进行试验，得出了第一张X射线演示图。劳厄（M.vonLaue：18791960）德国物理学家1921年，劳厄为了解释晶体的X射线衍射图，从一维点阵对X射线的衍射出发，推导出了决定晶由劳厄签字的第一张体衍射方向的劳厄方程。X射线照片材料科学与工程学院PDF案使用“pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

1912年，在劳厄思想的指导下，弗里德 里希和克尼平（德国）用CuSO45H2O 晶体做光栅进行试验，得出了第一张X 射线演示图。 §2 无机材料的结构与性能 1921年，劳厄为了解释晶体的X 射线衍射图，从一维点阵对X射 线的衍射出发，推导出了决定晶 体衍射方向的劳厄方程。 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

82无机材料的结构与性能1913年，W.L布拉格用X射线衍射法测定了第一晶体结构一NaCI晶体结构。1914年，W.H布拉格提出了衍射强度的定义和测量方法。X一射线结构分析的建布拉格父子（W.L.Bragg，1890-1971（左）和立标志着经典晶体学发展成w.H.Bragg，1862-1942）英国物理学家为现代晶体学。材料科学与工程学院PDF檔案使用"pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

1913年，W．L布拉格用 X射线衍射法测定了第一晶 体结构—NaCl晶体结构。 1914年，W.H布拉格提 出了衍射强度的定义和测量 §2 无机材料的结构与性能 出了衍射强度的定义和测量 方法。 X—射线结构分析的建 立标志着经典晶体学发展成 为现代晶体学。 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

82.1晶体与非晶体2.1 晶体与非晶体2.1.1.晶体与非晶体的结构特点（1）晶体：（内部质点）原子（或离子）在三维空间中有规则的周期性的重复排列而形成的物质称为晶体。晶体的共同特征：原子在空间呈有规则地周期性重复排列。（2）非晶体：）原子无规则排列材料科学与工程学院PDF檔案使用"pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

2.1.1 晶体与非晶体的结构特点 （1）晶体：（内部质点）原子（或离子）在三维空间中有规 § 2.1 晶体与非晶体 2.1 晶体与非晶体 （1）晶体：（内部质点）原子（或离子）在三维空间中有规 则的周期性的重复排列而形成的物质称为晶体。 晶体的共同特征：原子在空间呈有规则地周期性重复排列。 （2）非晶体：原子无规则排列 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

S2.1晶体与非晶体石英晶体?非晶体（石英玻璃）：没有规则的外形，各向同性，没有固定的熔点。材料科学与工程学院PDF案使用“pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

石英晶体 § 2.1 晶体与非晶体 非晶体(石英玻璃)： 没有规则的外 形，各向同性，没有固定的熔点。 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

82.1晶体与非晶体晶体中原子排列的作用原子排列组织性能研究固态物质的内部结构，即原子排列和分布规律是了解掌握材料性能的基础，才能从内部找到改善和发展新材料的途径。材料科学与工程学院PDF檔案使用"pdfFactory"試用版本建立www.pdffactory.com

晶体中原子排列的作用 原子排列 组织 § 2.1 晶体与非晶体 性能 研究固态物质的内部结构，即原子排列和分布规律 是了解掌握材料性能的基础，才能从内部找到改善和发 展新材料的途径。 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com

$2.1晶体与非晶体结构特点：晶体是长程有序；非晶体具有长程无序、短程有序的特点。晶体和非晶体的两大性能区别：晶体非晶体固定熔点熔化范围·熔点：各向同性各向异性·方向性：材料科学与工程学院PDF案使用“pdfFactory"赋用版本建立www.pdffactory.com

结构特点： u晶体是长程有序； u非晶体具有长程无序、短程有序的特点。 § 2.1 晶体与非晶体 晶体和非晶体的两大性能区别： • 熔点： •方向性： 非晶体 晶体 各向同性 各向异性 熔化范围 固定熔点 材料科学与工程学院 PDF 檔案使用 "pdfFactory" 試用版本建立 www.pdffactory.com