试谈工程材料中的原子排列
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增加,运动加剧,不断与金属离子碰撞而交换能 量,把热从一部分传向各整体9金属导热性好。
核外电子云达到
§1.1虑子键合
□价介晶体
■"箕价键：2二个或多个虫负性差不大的原子间通过共用电子对而形成的键合方式。
特点:1■共价键中原子以一定角度邻接f有确定的 方位,即有方向性；
2•与某_原子共价结合的原子数最多为
晶体结构中缺陷的类型及性质等。
§1.1原子键合
□材料处于液态和固态 时9凝聚态■此时, 原子（分子、离子）间 距很近,产生较强的 相互作用力9结合力 或结合键；
§1.1原子键合
□结合键可分为化学键和物理键两类:
合力f结合力较强,也称为一次键f
包括金属键、共价键和离子键。
德瓦尔斯力作用和氢键一多在高分子 材料中。
亚金属(C. Si. Sn. Ge)f聚合物和无机非金属材料多 为共价键。
结合力大,共价晶体熔点高.质地硬脆.导电能力差。
§1.1原子键合
实质:烽属原子韦匹电的正离子(Cation)耳邊属原子 带奂电的负离子(anion)
特点:以离子而不是以原子为结合单元,要求正负离
子相间排列,且无方向性，无饱和性。 离子晶体性质:
原子或分子偶极
范德瓦尔斯力的本质
□存在于中性分子或原子之间的一种弱的电性吸引力。
□范德瓦耳斯力可能有3个来源：
❻极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。
2一个极性分子使另一个分子极化，产生诱导偶极矩并相互吸引。
3分子中电子的运动产生瞬时偶极矩，它使邻近分子瞬时极化，后者 又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩。这种相互耦合产生净生的吸引 作用，称为伦敦力或色散力。
材料科学基础
20
第一章工程材料中的虑子排列
决定材料性质最为本质的内在因素是组成材料 各元素原子结构,原子间相互作用,相互结合,原 子或分子在空间的排列,运动规律,以及原子集合 体的形貌特征。
硅表面硅原子的排列Ti系超导氧化物的二维结构像
第一章工程材料中的虑子排列
本章主要内容:
晶体的特征及其描述方法; 晶体结构的特点； 各种晶体之间的差异；
■氢原子中唯一电子被其它原子所共有（共价键结合）, 裸露的氢原子核将与近邻分子的负端相互吸引今氢桥, 可表示为：X-H-Y
§1.1原子键合
水分子“有稳定的电子 结构”但氢原子单个电子 的特性使H2。具有明显的 极性,氢原子与另一水分 子中的氧原子相互吸引, 在两个水分子的氧原子之 间起桥键作用。
氢键介于化学键与物理键 之间,结合力较范德瓦尔 斯键强,具有饱和性,在 高分子中占重要地位。
对于不同的分子，这3种力的贡献不同，通常第三种作用的贡献最大。
□范德瓦耳斯力只有约20千焦/摩尔，比一般化学键能小得多，也没有 方向性和饱和性，所以不算是化学键。但它影响物质的性质，中性分 子和惰性气体原子就是靠范德瓦耳斯力凝聚成液体或固体的。
□电中性的分予有的正电荷和负电荷的中心不重合，叫极性分子：
直的分子正电荷和负电荷的中心重合,叫非极性分子，可、、非极桂〃不是 下就又可以看作一人电偶极子了，产生的电场使邻近分子也变的正4荷和负电荷的中心不重合了。
§1-1原子键合
□氢键(Hydrogen bonding)
存在于HF、H2O. NH3和带有・COOH、-OH、
-N H 2原子团的高分子聚合物中的极性分子键。
1.离子键正负离子静电引力较强,结合牢固，故熔点 高、硬度高、热膨胀系数小、脆柱大；
2・很难产生自由运动的电子,是良好的电绝缘体；
3.高温熔融状态时正负离子在外电场作用下可以自由 运wenku.baidu.com,呈现离子导电性。
§1.1原子键合
□分子键（范德瓦尔斯键Van der waals bonding）■依靠偶极吸引力使中性原子或分子结合在一起的方式
范德瓦尔斯sn der WaalszJohannes
Diederikz荷兰物理学家,1837—1923
§ 1・1原子键合
□
■由于金属犍无饱和性和方向性,每个原子可能同更
多的原子相结合并趋于形成低能量的密堆结构；
■当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不会 使金属犍破坏,故金属具有良好延展性；
■自由电子的存在使金属具有良好的导电和导热性能:
核外电子云达到
§1.1虑子键合
□价介晶体
■"箕价键：2二个或多个虫负性差不大的原子间通过共用电子对而形成的键合方式。
特点:1■共价键中原子以一定角度邻接f有确定的 方位,即有方向性；
2•与某_原子共价结合的原子数最多为
晶体结构中缺陷的类型及性质等。
§1.1原子键合
□材料处于液态和固态 时9凝聚态■此时, 原子（分子、离子）间 距很近,产生较强的 相互作用力9结合力 或结合键；
§1.1原子键合
□结合键可分为化学键和物理键两类:
合力f结合力较强,也称为一次键f
包括金属键、共价键和离子键。
德瓦尔斯力作用和氢键一多在高分子 材料中。
亚金属(C. Si. Sn. Ge)f聚合物和无机非金属材料多 为共价键。
结合力大,共价晶体熔点高.质地硬脆.导电能力差。
§1.1原子键合
实质:烽属原子韦匹电的正离子(Cation)耳邊属原子 带奂电的负离子(anion)
特点:以离子而不是以原子为结合单元,要求正负离
子相间排列,且无方向性，无饱和性。 离子晶体性质:
原子或分子偶极
范德瓦尔斯力的本质
□存在于中性分子或原子之间的一种弱的电性吸引力。
□范德瓦耳斯力可能有3个来源：
❻极性分子的永久偶极矩之间的相互作用。
2一个极性分子使另一个分子极化，产生诱导偶极矩并相互吸引。
3分子中电子的运动产生瞬时偶极矩，它使邻近分子瞬时极化，后者 又反过来增强原来分子的瞬时偶极矩。这种相互耦合产生净生的吸引 作用，称为伦敦力或色散力。
材料科学基础
20
第一章工程材料中的虑子排列
决定材料性质最为本质的内在因素是组成材料 各元素原子结构,原子间相互作用,相互结合,原 子或分子在空间的排列,运动规律,以及原子集合 体的形貌特征。
硅表面硅原子的排列Ti系超导氧化物的二维结构像
第一章工程材料中的虑子排列
本章主要内容:
晶体的特征及其描述方法; 晶体结构的特点； 各种晶体之间的差异；
■氢原子中唯一电子被其它原子所共有（共价键结合）, 裸露的氢原子核将与近邻分子的负端相互吸引今氢桥, 可表示为：X-H-Y
§1.1原子键合
水分子“有稳定的电子 结构”但氢原子单个电子 的特性使H2。具有明显的 极性,氢原子与另一水分 子中的氧原子相互吸引, 在两个水分子的氧原子之 间起桥键作用。
氢键介于化学键与物理键 之间,结合力较范德瓦尔 斯键强,具有饱和性,在 高分子中占重要地位。
对于不同的分子，这3种力的贡献不同，通常第三种作用的贡献最大。
□范德瓦耳斯力只有约20千焦/摩尔，比一般化学键能小得多，也没有 方向性和饱和性，所以不算是化学键。但它影响物质的性质，中性分 子和惰性气体原子就是靠范德瓦耳斯力凝聚成液体或固体的。
□电中性的分予有的正电荷和负电荷的中心不重合，叫极性分子：
直的分子正电荷和负电荷的中心重合,叫非极性分子，可、、非极桂〃不是 下就又可以看作一人电偶极子了，产生的电场使邻近分子也变的正4荷和负电荷的中心不重合了。
§1-1原子键合
□氢键(Hydrogen bonding)
存在于HF、H2O. NH3和带有・COOH、-OH、
-N H 2原子团的高分子聚合物中的极性分子键。
1.离子键正负离子静电引力较强,结合牢固，故熔点 高、硬度高、热膨胀系数小、脆柱大；
2・很难产生自由运动的电子,是良好的电绝缘体；
3.高温熔融状态时正负离子在外电场作用下可以自由 运wenku.baidu.com,呈现离子导电性。
§1.1原子键合
□分子键（范德瓦尔斯键Van der waals bonding）■依靠偶极吸引力使中性原子或分子结合在一起的方式
范德瓦尔斯sn der WaalszJohannes
Diederikz荷兰物理学家,1837—1923
§ 1・1原子键合
□
■由于金属犍无饱和性和方向性,每个原子可能同更
多的原子相结合并趋于形成低能量的密堆结构；
■当金属受力变形而改变原子之间的相互位置时不会 使金属犍破坏,故金属具有良好延展性；
■自由电子的存在使金属具有良好的导电和导热性能: