《材料科学基础》课程教学资源（PPT课件）第3章 晶体结构 Crystal Structure 3-3 无机非金属材料结构（Crystal structure of inorganic non-metallic materials）3.3.3 硅酸盐晶体结构（Silicate crystal structure）

第3章晶体结构Crystal Structure3.1 晶体化学（Crystal chemical)3.1.1原子半径与离子半径3.1.2球体紧密堆积与间隙3.1.3配位数与配位多面体3.2金属的晶体结构j (Crystal structure of metals)3.2.1单质金属的晶体结构3.2.2金属合金的晶体结构3.3无机非金属材料结构(Crystal structure of inorganic non-metallic materials)3.3.1离子晶体的结构规则3.3.2典型的离子晶体结构3.3.3硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure)3.4高分子的晶态结构（Crystalline structure of polymers

第3章 晶体结构 Crystal Structure 3.1 晶体化学（Crystal chemical） 3.1.1 原子半径与离子半径 3.1.2 球体紧密堆积与间隙 3.1.3 配位数与配位多面体 3.2 金属的晶体结构（Crystal structure of metals） 3.2.1 单质金属的晶体结构 3.2.2金属合金的晶体结构 3.3 无机非金属材料结构 (Crystal structure of inorganic non-metallic materials） 3.3.1离子晶体的结构规则 3.3.2典型的离子晶体结构 3.3.3 硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure) 3.4高分子的晶态结构 (Crystalline structure of polymers)

3.3.3硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure掌握要点：(1)硅酸盐晶体结构的分析思路V！！表2-7结构类型和Si:O比(2)结构（聚集态）材料化学组成晶态或非晶态金属材料：晶态 (体)无机材料：非晶态（体）高分子：准晶态 (体)01:112

01:11 2 （1）硅酸盐晶体结构的分析思路 （2）材料化学组成 结构（聚集态）晶态或非晶态。 ◆ 金属材料： ◆ 无机材料： ◆ 高分子： ◆ 晶态（体） ◆ 非晶态（体） ◆ 准晶态（体） √！！表2-7 结构类型和 Si:O比 3.3.3 硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure) ？？ 掌握要点：

第3章晶体结构Crystal Structure3.3.3硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure)1.无机非金属材料inorganicnonmetallicmaterials）（广义的陶瓷，Ceramics）硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐以及某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物硼化物等。301:11

01:11 3 3.3.3 硅酸盐晶体结构 (Silicate crystal structure) 1. 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)（广义的陶瓷，Ceramics）： 硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐以及某些 元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、 硼化物等 。 第3章 晶体结构 Crystal Structure

(1)传统无机材料Traditional ceramic ) :传统陶瓷水泥/陶瓷/玻璃/耐火材料等。FunctionalCeramicsandComponentsmuRat各种功能的陶瓷和元器件Anmfrr firon(2)新型无机材米介电陶瓷压电陶瓷MRcoDlelectricityPlezoelectricityceramics, Function1Srandatre途的氧化物、碳化物陶瓷热电陶瓷√压电、铁电、导电、半导体陶资SemiconductorPyroelectrctyPehaureonSorotvtCERAMICCt超高温、生物工程材wfraredrastlov√先进陶瓷、非晶材米磁性陶瓷绝缘陶瓷oulantMagnetism纤维等。RNCEMwosnindone院HRAE01:111

01:11 4 （2）新型无机材料(功能陶瓷,Advanced ceramics, Functional ceramics ）：特殊性质和用 途的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等材料。 ✓压电、铁电、导电、半导体、磁性、超硬、高强度、 超高温、生物工程材料及无机复合材料等。 ✓先进陶瓷、非晶材料、人工晶体、无机涂层、无机 纤维等。 （1）传统无机材料 （传统陶瓷, Traditional ceramic ）: 水泥/陶瓷/玻璃/耐火材料等

第3章晶体结构Crystal Structure3.3.3硅酸盐晶体结构(Silicatecrystalstructure)(1)硅酸盐晶体一一一一构成地壳的主要矿物（主晶相）水泥/陶瓷/玻璃/耐火材料的主要原料/组成（2）化学组成：硅Si和氧0，50多种阳离子01:115

01:11 5 3.3.3 硅酸盐晶体结构(Silicate crystal structure) （1）硅酸盐晶体-构成地壳的主要矿物， 水泥/陶瓷/玻璃/耐火材料的主要原料/组成（主晶相）。 （2）化学组成：硅Si和氧O，50多种阳离子。 第3章 晶体结构 Crystal Structure

(3)硅酸盐结构特点：Si①硅酸盐的结构虽然复杂但都是以[SiO4]四面体作为基础的。硅氧四面体结构中Si4+间没有直接的键通过02-连接起来的。氧O的电负性大于硅SiSi一O键：极性共价键电子偏向O原子，Si原子---正电荷。01:116

01:11 6 （3）硅酸盐结构特点： ② 结构中Si4+间没有直接的键， 通过O2–连接起来的。 ③ 氧O的电负性大于硅Si， Si－O键：极性共价键， 电子偏向O原子，Si原子-正电荷。 ①硅酸盐的结构虽然复杂， 但都是以[SiO4 ]四面体作为基础的

4每个02-只能连接2个[Si04]四面体。Si5)[SiO4]的联接方式?A.共顶：通常B.不共棱；C.不共面。硅氧四面体的共顶联接

⑤ [SiO4]的联接方式? A.共顶：通常 B. 不共棱； C. 不共面。 ④每个O2–只能连接 2个[SiO4 ] 四面体

③硅酸盐化学式表达方法：两种(1)氧化物：低价一高价氧化物2>H20->Si02钾长石：K,0·Al03·6Si0z；高岭土：Al,032Si022H,0;绿宝石：3Be0·Al036SiO2°(2）结构式：无机络盐（络阴离子）钾长石：KAISisO：；Si高岭土：A1[Si,Osl(OH)4福绿宝石：Be3A12[Si.O18l。低价-高价离子—>Si4+—>02=>0H801:11

01:11 8 ⑥硅酸盐化学式表达方法：两种 （2）结构式: 无机络盐（络阴离子） 钾长石：KAlSi3O8 ； 高岭土：A1[Si2O5 ](OH)4， 绿宝石：Be3A12 [Si6O18 ]。 （1）氧化物： 钾长石：K2O·Al2O3·6SiO2 ； 高岭土：Al2O3·2SiO2·2H2O； 绿宝石： 3BeO·Al2O3·6SiO2。 √

KAISisOs ;K20:Al03:6Si02 ;氧化物（化学式）>结构式（无机络盐）N可以一目了然地可以直观地反映晶体所属的结构类型反映晶体的化学组成。可以预测晶体结构和性质。可以按此配料进！行晶体的实验室合成。两种表示方法可以互换。901:11

01:11 9 K2O·Al2O3·6SiO2 ； KAlSi3O8 ； ➢ 氧化物（化学式） ✓可以一目了然地 反映晶体的化学 组成. ✓可以按此配料进 行晶体的实验室 合成。 ➢结构式（无机络盐） ✓可以直观地反映晶体 所属的结构类型， ✓可以预测晶体结构和 性质。 ➢ 两种表示方法可以互换。 √

（4）硅酸盐结构形式根据[SiO4]间的共顶情况，硅酸盐结构形式：岛状结构硅酸盐一二三(环状)组群状结构硅酸盐链状结构硅酸盐四、层状结构硅酸盐五、架状结构V！！表2-7结构类型和 Si:O比

(4)硅酸盐结构形式 根据[SiO4]间的共顶情况，硅酸盐结构形式： 一、岛状结构硅酸盐 二、组群状（环状）结构硅酸盐 三、链状结构硅酸盐 四、层状结构硅酸盐 五、架状结构 √！！表2-7 结构类型 和 Si:O比