無機材料科學(xué)基礎(chǔ)陸佩文

1、無機材料科學(xué)基礎(chǔ) 概論一. 研究對象及學(xué)習(xí)目的 自古以來,材料的發(fā)展一直是人類文明的里程碑。材料、能源、信息被公認(rèn)為是現(xiàn)代文明的三大支柱。新材料已成為各個高技術(shù)領(lǐng)域的突破口。 材料主要包括：金屬材料、有機材料、無機非金屬材料。 本課程研究的對象是無機非金屬材料。 無機非金屬材料的最大特點是耐高溫、耐腐蝕，這些特點是其它材料無法比擬的。無機非金屬材料的發(fā)展在國民經(jīng)濟中的重要作用是顯而易見。 研究的對象是“無機非金屬材料”， 從化學(xué)組成上看：包含硅酸鹽，和各種氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、氟化物等。 從物質(zhì)結(jié)構(gòu)上看：可以包括單晶體、多晶體或無定形體。 本專業(yè)主要研究多晶、多相無機非金屬材

2、料，也可稱為“陶瓷"。 從材料形態(tài)上看：不僅包括塊體材料，還包括粉體材料、纖維材料、晶須材料和薄膜材料。 從所屬的工業(yè)產(chǎn)品來看：可分為傳統(tǒng)材料和現(xiàn)代陶瓷，所屬的工業(yè)產(chǎn)品涉及各個領(lǐng)域。 傳統(tǒng)材料主要包括陶瓷、玻璃、耐火材料、水泥、磨料、磚瓦等。 現(xiàn)代陶瓷按其功能又可分為兩大部分： 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷：能在高溫條件下承受各種機械作用的陶瓷材料。如：陶瓷發(fā)動機的部件、切削工具、耐磨軸承、火箭燃?xì)鈬娮臁⒏鞣N密封環(huán)（石墨）、能承受超高溫作用的結(jié)構(gòu)部件。 功能陶瓷：具有聲、光、電、磁、熱等功能的陶瓷制品。如:壓電陶瓷（PbTiO3系)、熱敏陶瓷、陶瓷基片、光電陶瓷、生物陶瓷、超導(dǎo)材料、核燃料、磁性材料

3、、化學(xué)電池（-Al2O3)材料等。 我們學(xué)習(xí)無機材料科學(xué)基礎(chǔ)的目的是：從理論上定性的了解無機非金屬材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系和變化規(guī)律，了解控制材料性能的基本和共性規(guī)律。至于如何具體從技術(shù)上實現(xiàn)這些，則屬于工藝課的范疇。 二.學(xué)習(xí)的內(nèi)容 分為四大部分： 材料的結(jié)構(gòu)： 晶體結(jié)構(gòu) 晶體缺陷 玻璃體和熔體 固體表面 過程熱力學(xué)和動力學(xué)：熱力學(xué)應(yīng)用 相圖 相圖的熱力學(xué)推導(dǎo) 擴散 相變 材料制備原理：硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu) 坯料制備與成型的理論基礎(chǔ) 固相反應(yīng) 燒結(jié) 材料的制備 實驗： 包括基礎(chǔ)實驗和選作實驗兩部分，獨立設(shè)課 三.學(xué)習(xí)要求 材料科學(xué)基礎(chǔ)對無機非金屬材料的性能及生產(chǎn)過程中的一些共性問題從理論上

4、做了系統(tǒng)的討論。該課程是后續(xù)工藝課的理論基礎(chǔ)課，同樣也是今后指導(dǎo)實際工作，進行理論研究的理論基礎(chǔ)。其重要性顯而易見。 學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)思維方式的兩個轉(zhuǎn)變： -從微觀結(jié)構(gòu)的角度考慮問題 如：擴散 原 高濃度低濃度 現(xiàn) 為什么在不同的物質(zhì)中擴散速度不同結(jié)構(gòu)決定 -建立工程意識 科學(xué)教育是與非； 工程教育是否可行、是否有效、是否最優(yōu)。談到某一因素的影響時既有有利一面又有不利一面。應(yīng)結(jié)合具體情況進行綜合考慮。材料科學(xué)基礎(chǔ)研究無機非金屬材料的共性問題，是一門新興學(xué)科，一些理論和學(xué)說仍在發(fā)展之中，這使我們更容易了解這些理論和學(xué)說建立的過程，從中可學(xué)習(xí)到材料科學(xué)的一些研究方法和研究思路。 材料科學(xué)基礎(chǔ)是以物理

5、、化學(xué)、物化等學(xué)科的知識為基礎(chǔ)。要求在學(xué)習(xí)過程中及時復(fù)習(xí)所涉及到的有關(guān)內(nèi)容。 材料科學(xué)基礎(chǔ)是一門新興學(xué)科，有些理論尚不成熟。在某些問題上不同學(xué)派存在不同觀點，為了廣泛了解這些觀點授課內(nèi)容不只限于選用教材。所以要求同學(xué)們課上做好筆記，課下多看參考書。 為了加強同學(xué)們獨立分析解決問題的能力，習(xí)題的選擇有一定的難度。某些習(xí)題是課堂授課內(nèi)容的延伸。希望能獨立、認(rèn)真地完成，以收到良好的學(xué)習(xí)效果。 第一章 晶體 無機非金屬材料所用原料及其制品大多數(shù)是以結(jié)晶狀態(tài)存在的物質(zhì)。然而不同的晶體結(jié)構(gòu)具有不同的性質(zhì)。例如 ，TiO2光催化材料可以在太陽光的照射下降解污染物，TiO2有金紅石、銳鈦礦、板鈦礦等幾種晶體結(jié)

6、構(gòu)，銳鈦礦型TiO2材料的光催化性能優(yōu)于金紅石型；陶瓷行業(yè)中常用的粘土，由于晶體結(jié)構(gòu)不同，工藝性能也表現(xiàn)出很大的差異；Al2O3是良好的絕緣材料，而Al2O3可作為電池中的電解質(zhì)以離子導(dǎo)電的方式傳遞電荷。 人們對晶體的研究首先是從研究晶體幾何外形的特征開始的，1912年X射線晶體衍射實驗的成功，使人們對晶體的研究從晶體的外部進入到了晶體的內(nèi)部，使得對晶體的認(rèn)識有了質(zhì)的變化。 晶體所具有的性質(zhì)是由晶體中質(zhì)點排列方式所決定，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，性質(zhì)隨之發(fā)生變化。然而晶體結(jié)構(gòu)又取決于晶體的化學(xué)組成，組成晶體的質(zhì)點不同意味著質(zhì)點間鍵的作用形式和排列方式發(fā)生改變。所以，本章主要研究晶體的組成、空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之

7、間的關(guān)系。本章主要介紹了幾何結(jié)晶學(xué)、晶體化學(xué)的基本概念和原理。從這些基本原理出發(fā)，介紹了描述晶體結(jié)構(gòu)的方法，包括： i 從幾何結(jié)晶學(xué)角度空間格子 ii 從球體堆積角度負(fù)離子做堆積，正離子填充空隙 iii 用鮑林規(guī)則分析多面體堆積 iv 取晶胞，晶胞中質(zhì)點的具體位置 以通過這些方法掌握NaCl型、CsCl 型、閃鋅礦型、螢石型、剛玉型的晶體結(jié)構(gòu)，并了解纖鋅礦型、金紅石型、碘化鎘CdI2型、鈣鈦礦型和尖晶石型結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，了解晶體的組成、空間結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系。 第一節(jié) 幾何結(jié)晶學(xué)基本概念一、 晶體的定義1、定義晶體是內(nèi)部質(zhì)點在三維空間作有規(guī)則的周期性重復(fù)排列的固體，是具有格子構(gòu)造的固體。晶

8、體的這一定義表明，不論晶體的組成如何不同，也不論其表觀是否具有規(guī)則的幾何外形，晶體的共同特征是內(nèi)部質(zhì)點在三維空間按周期性的重復(fù)排列。不具備這一特征的物體就不是晶體。以NaCl晶體為例。 NaCl的晶胞結(jié)構(gòu)2、空間點陣（空間格子） 在三維空間按周期性重復(fù)排列的幾何點的集合稱為空間點陣（空間格子）?？臻g點陣（空間格子）中的結(jié)點是抽象的幾何點并非實際晶體中的質(zhì)點。 陣點或結(jié)點：空間點陣中的幾何點稱為陣點或結(jié)點。 等同點：同一套空間格子中的結(jié)點叫等同點。 實際晶體是由組成晶體的離子或原子去占據(jù)一套或幾套穿插在一起的空間格子的結(jié)點位置而構(gòu)成。實際晶體的內(nèi)部質(zhì)點是有實際內(nèi)容的原子或離子。 實際晶體中化學(xué)組

9、成相同、結(jié)晶化學(xué)環(huán)境相同的質(zhì)點占據(jù)的結(jié)點構(gòu)成一套等同點。所謂結(jié)晶化學(xué)環(huán)境相同是指質(zhì)點周圍在相同方位上離開相同距離有相同的質(zhì)點。 晶體中有幾套空間格子就有幾套等同點，判斷晶體中有幾套空間格子的方法是看晶體中有幾套等同點。 NaCl晶體有2套空間格子，Na+ 離子和Cl-離子各構(gòu)成一套空間格子。 CsCl晶體有2套空間格子，Cs+ 離子和Cl-離子各構(gòu)成一套空間格子。 CaF2 晶體有3套空間格子,Ca2+離子構(gòu)成一套空間格子；F-離子有兩套空間格子。3、晶體的性質(zhì)： 結(jié)晶均一性、各向異性、自限性、對稱性、最小內(nèi)能性。二、晶系： 根據(jù)晶體的對稱性，將晶體分為三大晶族、七大晶系。 高級晶族：立方晶系

10、（等軸晶系） 中級晶族：六方晶系、三方晶系（菱方晶系）、四方晶系（正方晶系） 低級晶族：斜方晶系（正交晶系）、單斜晶系、三斜晶系三、 晶胞 晶胞是晶體中重復(fù)出現(xiàn)的最小結(jié)構(gòu)單元，它包含了整個晶體的特點。對應(yīng)于七大晶系，晶胞形狀有七種。四、空間格子的類型：（14種布拉維空間格子） 以等同點為基準(zhǔn)取晶胞，根據(jù)七大晶系，晶胞的形狀共有7種。 等同點在晶胞的位置可以有以下幾種： 1.原始式：等同點占據(jù)晶胞的各個角頂 2.體心式：等同點占據(jù)晶胞的各個角頂和體心 3.面心式：等同點占據(jù)晶胞的各個角頂和面心 4.底心式：等同點占據(jù)晶胞的各個角頂和上下底面中心 根據(jù)某一套等同點為基準(zhǔn)所取晶胞的形狀和該套等同點在

11、晶胞中的位置可以判斷該套等同點構(gòu)成的空間格子類型，共有十四種空間格子類型，通常稱為十四種布拉維空間格子（布拉維空間點陣）。晶胞種類等同點在晶胞的位置立方晶胞原始式體心式面心式六方晶胞底心式三方晶胞原始式四方晶胞原始式體心式斜方晶胞原始式體心式面心式底心式單斜晶胞原始式體心式三斜晶胞原始式如：NaCl晶體是由一套Na+離子立方面心格子和一套Cl-離子立方面心格子穿插而成。 CsCl晶體是由一套Cl-離子立方原始格子和一套Cs+離子立方原始格子穿插而成。 CsCl晶體結(jié)構(gòu) 立方ZnS（閃鋅礦）晶體是由一套S2-離子立方面心格子和一套Zn2+離子立方面心格子穿插而成。 CaF2（螢石）晶體是由一套C

12、a2+離子立方面心格子和兩套F-離子立方面心格子穿插而成。 TiO2（金紅石）晶體是由兩套Ti4+離子四方原始格子和四套O2-離子四方原始格子穿插而成。第二節(jié) 晶體化學(xué)基礎(chǔ)一、晶體中鍵的形式：1. 典型鍵型化學(xué)鍵：原子或離子結(jié)合成為分子或晶體時，相鄰原子或離子間的強烈的吸引作用稱為化學(xué)鍵。分子鍵：分子間較弱的相互作用力。 電負(fù)性（X）可衡量電子轉(zhuǎn)移的情況，因而可用來判斷化學(xué)鍵的鍵型。 原子的X越大，越易得到電子，X 大于2，呈非金屬性； 原子的X越小，越易失去電子，X小于2，呈金屬性。化學(xué)鍵的類型： 離子鍵：凡是X值相差大的不同種原子作用形成離子鍵。X值小的原子易失電子形成正離子，X值大的原子

13、易得電子形成負(fù)離子。如：堿土金屬與氧原子結(jié)合。離子鍵無飽和性和方向性。 共價鍵：凡是X值較大的同種或不同種原子組成共價鍵。共價鍵有飽和性和方向性。 金屬鍵：凡是X值都較小的同種或不同種原子組成金屬鍵，被給出的電子形成自由電子氣，金屬離子浸沒其中。金屬鍵無飽和性和方向性。分子鍵的類型： 范德華鍵：分子間由于色散、誘導(dǎo)、取向作用而產(chǎn)生的吸引力的總和。 氫鍵：XHY，可將其歸入分子鍵。氫鍵鍵鍵力 > 范德華鍵鍵力 一般的情況下各種鍵的強度順序如下： 共價鍵最強，離子鍵很強，金屬鍵較強，三種化學(xué)鍵的鍵力遠(yuǎn)大于分子鍵，分子鍵中氫鍵的鍵力大于范德華鍵。2.鍵型的過渡性 凡是X值有相當(dāng)差異、但差異并不

14、過大的原子之間形成離子鍵和共價鍵之間的過渡鍵型。如：Si-O鍵（共價鍵和離子鍵成份各占50%）。 依據(jù)鮑林公式計算過渡鍵型中離子鍵占的百分?jǐn)?shù)P：P=1-exp-1/4（xA-xB）2二 離子半徑： 對于獨立存在的離子，它的離子半徑是不確定的，但在離子晶體中，設(shè)離子為點電荷 ，根據(jù)庫侖定律，正、負(fù)離子之間的吸引力：F(q1q2)/r2隨著離子的相互靠近，電子云之間的斥力出現(xiàn)并迅速增大。當(dāng)引力=斥力時處于平衡，平衡間距r=r0。r0為正離子中心到負(fù)離子中心的距離，即正、負(fù)離子都可以近似看成球形，各有一個作用圈半徑，平衡間距就是相鄰的正、負(fù)離子相互接觸時半徑之和。對于存在于離子晶體中的離子，它有確定

15、的離子半徑。 r0=r+ r-三、 球體的堆積方式：1. 球體的最緊密堆積原理假設(shè)球體是剛性球，堆積密度越大，堆積體的內(nèi)能越小，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。球體的堆積傾向于最緊密方式堆積。2. 等徑球體的堆積方式： （1）最緊密堆積 六方最緊密堆積：ABAB（ACAC） 每兩層重復(fù)一次，其球體在空間的分布與六方格子相對應(yīng)，堆積體中有兩套六方底心格子。其密排面/（0001） 立方最緊密堆積：ABCABC（ACBACB） 每三層重復(fù)一次，球體分布方式與立方面心格子相對應(yīng)，堆積體中有一套立方面心格子。其密排面/（111） 除上述這兩種常見的最緊密堆積方式，最緊密堆積也可能出現(xiàn)ABACABAC，每四層重復(fù)一次，或AB

16、ABCABABC，每五層重復(fù)一次，等等。 密堆率（堆積系數(shù)）：晶胞中含有的球體體積與晶胞體積之比。 最緊密堆積密堆率都是74.05%，空隙率25.95%。 最緊密堆積體中是有空隙的，空隙類型有： 四面體空隙：處于四個球體包圍之中的空隙，四個球體中心連線形成一個四面體。 八面體空隙：處于六個球體包圍之中的空隙，六個球體中心連線形成一個八面體。 空隙半徑（空隙中內(nèi)切球半徑）：八面體>四面體 有n個球體作最緊密堆積： 每個球周圍有四面體空隙8個，每個四面體空隙為4個球共有，每個球占有四面體空隙數(shù)8*1/4=2 每個球周圍有八面體空隙6個，每個八面體空隙為6個球共有，每個球占有八面體空隙數(shù)6*6

17、/1=1 n個球體作最緊密堆積的堆積體中，有2 n個四面體空隙，有n個八面體空隙。（2）簡單立方堆積簡單立方堆積不是最緊密堆積。球體分布方式與立方原始格子相對應(yīng)，密堆率為52%。堆積體中只形成立方體空隙（8個球包圍，其球心連線形成一個立方體）。同理可知，n個球做簡單立方堆積有n個立方體空隙。（3）不等徑球體的堆積 不等徑球體的堆積可看成較大的球體作等徑球體的最緊密堆積，較小的球填充于堆積體的空隙中。在離子晶體中，負(fù)離子一般較大，負(fù)離子通常作最緊密堆積，正離子較小，填充于堆積體的四面體空隙或八面體空隙中，如果正離子太大，八面體空隙也填不下，則要求負(fù)離子改變堆積方式，作簡單立方堆積，產(chǎn)生較大的立方

18、體空隙，正離子填充于堆積體的立方體空隙中。用這種方式描述離子晶體結(jié)構(gòu)，雖不嚴(yán)密但有助于我們想象。 如：NaCl ：n個Cl-離子做立方最緊密堆積，產(chǎn)生n 個八面體空隙，Na+離子填充全部八面體空隙。 CsCl：Cl-做簡單立方堆積，Cs+離子填充于全部的立方體空隙當(dāng)中。 ZnS：S2-做立方最緊密堆積，Zn2+填充一半的四面體空隙。CaF2：F-做簡單立方堆積，Ca2+填充一半的立方體空隙。不等徑球體堆積達到的密堆率可以大于等徑球體的密堆率。四、配位數(shù)（CN）：1.CN定義 在離子晶體中，每個離子都被與其電荷相反的異名離子相包圍，則異名離子的數(shù)量就是這個離子的配位數(shù)。 如：NaCl，Na+周圍

19、有6個Cl-，則Na+的CN=62.配位多面體 配位數(shù)決定了配位多面體的形態(tài)。配位數(shù)：8配位多面體：立方體；配位數(shù)：4配位多面體：四面體假設(shè)離子是剛性球，正離子的配位數(shù)由R+/R-決定： 在最緊密堆積體中，八面體空隙內(nèi)切球的半徑： 設(shè)：堆積球的半徑為R，八面體空隙內(nèi)切球的半徑為r，連接四個堆積球的球心為正方形， 所以， 2（2R）2=（2R+2r）2 解得，1.414R=R+r 所以， r/ R=0.414可見，當(dāng)R+/ R-=0.414 時，正離子恰好填入八面體空隙，此時正離子的配位數(shù)為6。同理，當(dāng)R+/ R-=0.225時， 正離子恰好填入四面體空隙，此時正離子的配位數(shù)為4。當(dāng)R+/ R-

20、=0.732 時，正離子恰好填入立方體空隙，此時正離子的配位數(shù)為8。 實際上，離子晶體中的R+/ R-很少恰好是這些數(shù)值， 當(dāng)R+/ R-在兩臨界值之間時，配位數(shù)取下限值。 正離子的配位數(shù)與R+/ R-的關(guān)系如下： R+/ R- <0.155R+/ R- <0.225R+/ R- <0.414 R+/ R- <0.732 R+/ R- <1 R+/ R- 配位數(shù) 2 3 4 6 8 12 注意：當(dāng)配位數(shù)為12 相當(dāng)于等徑球體的最緊密堆積。3. 離子的極化對晶體結(jié)構(gòu)的影響 在外電場作用下離子被極化，產(chǎn)生偶極矩。離子晶體中每個離子都有雙重能力，既有極化別的離子的能力，

21、又有被別的離子極化的能力。 極化率（極化系數(shù)）：離子被極化的難易程度（越大，變形程度越大；越小，變形程度越小） 極化力：離子極化其它離子的能力，主極化。 一般地，只考慮正離子對負(fù)離子的極化作用，而對于最外層電子是18、18+2型正離子，除考慮正離子對負(fù)離子的極化作用外，還必須考慮負(fù)離子對正離子的極化，因為最外層電子為18、18+2型離子不僅大。而且也大，總的極化作用大大加強，晶體結(jié)構(gòu)類型可能因此而改變。* 例：離子極化對鹵化銀晶體結(jié)構(gòu)的影響 AgClAgBrAgIR+/R-0.6350.5870.523實際配位數(shù)664（理論為6）理論結(jié)構(gòu)類型NaClNaClNaC l實際結(jié)構(gòu)類型NaClNaC

22、l立方ZnS 五、 決定離子晶體結(jié)構(gòu)的因素結(jié)晶化學(xué)定律 離子晶體結(jié)構(gòu)取決其組成質(zhì)點的數(shù)量關(guān)系、大小關(guān)系和極化性能。 數(shù)量關(guān)系：正負(fù)離子的比例，如：NaCl中為1:1（兩套立方面心格子），CaF2中為1:2（三套立方面心格子） 大小關(guān)系：NaCl中，R+/R-=0.95/1.81=0.52，CN=6。CsCl中，R+/R-=1.69/1.81=0.93，CN=8。極化性能：AgCl，CN=6；AgI，CN=4。六、晶格能1.定義： 把1mol離子晶體中各離子拆散至氣態(tài)時所需要的能量。 對于二元離子晶體 U=W1W2e2N0A(1-1/n)/r0其中：W1W2正負(fù)離子的電價，e電子電荷，r0平衡間

23、距，N0阿佛加德羅常數(shù)，A馬德倫常數(shù)，n波恩指數(shù)。2.晶格能的意義： 對于二元晶體，晶格類型相同，且離子間的極化作用不太強烈時，由晶格能大小可比較晶體有關(guān)的物理性質(zhì)如：MgO、CaO、SrO、BaO二元晶體，結(jié)構(gòu)類型為NaCl型， 故：晶格能UMgO>U CaO >U SrO >UBaO故熔點 MgO>CaO>SrO>BaO 硬度 MgO>CaO>SrO>BaO在利用晶格能比較晶體物理性質(zhì)時必須注意極化的影響，如ZrO2、CeO2、ThO2均為CaF2型二元晶體，且RZr<RCe<RTh晶格能U ZrO2>U CeO2&g

24、t;U ThO2實際熔點為：2710<2750<3050，熔點ZrO2最低而ThO2最高。七 從多面體堆積角度認(rèn)識晶體鮑林規(guī)則1 第一規(guī)則：關(guān)于組成負(fù)離子多面體的規(guī)則在每個正離子周圍都形成一個負(fù)離子多面體，正負(fù)離子間距取決于它們的半徑之和，正離子的配位數(shù)取決于正負(fù)離子半徑之比。2 第二規(guī)則：電價規(guī)則 在一個穩(wěn)定的離子化合物結(jié)構(gòu)中，每一負(fù)離子的電價等于或近似等于從鄰近的正離子至該負(fù)離子各靜電強度的總和。 W-=Si（偏差不超過1/4價）其中：Si靜電鍵強度（中心正離子分配給每個負(fù)離子的電價分?jǐn)?shù)）（1）對于二元晶體可推斷其結(jié)構(gòu)（已知結(jié)構(gòu)穩(wěn)定）如：NaClR+/R-=0.95/1.81=

25、0.52，形成NaCl6八面體，Si=1/6W-=1=Si=1/6*i 推出i=6即：每個Cl-周圍有6個Na+，或每個Cl-是6個NaCl6八面體的共用頂點。（2）判斷結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定（已知結(jié)構(gòu)）如：鎂橄欖石（Mg2SiO4）已知結(jié)構(gòu)中，一個SiO4四面體和三個MgO6八面體共用一個O頂點Si=1*4/4+3*2/6=2= W- 故結(jié)構(gòu)穩(wěn)定3第三規(guī)則：關(guān)于負(fù)離子配位多面體共用頂點規(guī)則 在一個配位結(jié)構(gòu)中，兩個負(fù)離子多面體以共棱方式特別是共面方式存在時，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較低，對于電價高而配位數(shù)小的正離子此效應(yīng)尤為顯著。陰離子多面體存在方式不連共頂共棱共面陰離子多面體共用頂點0123隨著頂點共用數(shù)增加，導(dǎo)致

26、兩個正離子中心距減小，如在八面體中以點、棱、面相連時，兩中心正離子之間的距離以1：0.71：0.58的比例減小，而四面體以點、棱、面相連時，兩中心正離子之間的距離以1：0.58：0.33的比例減小。正離子間距減小，排斥力增大，不穩(wěn)定程度增大。4、第四規(guī)則：不同種類配位多面體之間的連接規(guī)則 在含有不同種類正離子的晶體中，電價高而配位數(shù)小的正離子的配位多面體趨向于相互不共用頂點。該規(guī)則的物理基礎(chǔ)與第三規(guī)則相同。5、第五規(guī)則：節(jié)約規(guī)則八、典型無機化合物的結(jié)構(gòu)* 描述晶體結(jié)構(gòu)的方法：i 從幾何結(jié)晶學(xué)角度空間格子ii 從球體堆積角度負(fù)離子做堆積，正離子填充空隙iii 用鮑林規(guī)則分析多面體堆積iv 取晶胞

27、，晶胞中質(zhì)點的具體位置1、AX型（1）NaCl型方法i：一套Cl-和一套Na+的立方面心格子穿插而成。方法ii：Cl-做立方最緊密堆積，Na+填充全部的八面體空隙。方法iii：第一規(guī)則：RNa+/RCl-=0.52，形成NaCl6八面體。第二規(guī)則：已知結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，W-=1=Si 在NaCl6八面體中，Si=1/6 1=1/6*i 推出：i=6即：每個Cl-是6個NaCl6八面體的共用頂點。第三規(guī)則：最高連接方式是共棱連接，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。方法iv：Cl-為基準(zhǔn)取晶胞，立方晶胞： Cl- (0,0,0),(1/2,0,1/2),(0,1/2,1/2),(1/2,1/2,0) Na+ (1/2,1/2,1

28、/2) NaCl晶胞中含有的式量分子數(shù)：Na+：體心，各邊心 1+1/4*12=4Cl- ：各角頂，各面心 1/8*8+1/2*6=4即：每個晶胞中含有4個式量分子。（“分子”） 堿土金屬氧化物MgO、CaO、SrO、BaO具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu)。（其中的Mg2+、Ca2+、Cs2+、Ba2+相當(dāng)于NaCl中的Na+離子，而O離子相當(dāng)于Cl-離子）（2）CsCl型方法i：由一套Cl-和一套Cs+離子的立方原始格子穿插而成。方法ii：Cl-做簡單立方堆積，Cs+填充全部立方體空隙。方法iii：第一規(guī)則：RCs+/RCl-=0.167/0.181=0.93，形成CsCl8立方體第二規(guī)則：W-=1=

29、Si 在CsCl8立方體中，Si=1/8 1=1/8*i 推出：i=8 即：每個Cl-是8個CsCl8立方體的共用頂點。 方法iv：立方晶胞： Cl-：(0,0,0) Cs+：(1/2,1/2,1/2) 晶胞中含有的式量分子數(shù)： Cs+：體心 1 Cl-：角頂 1/8*8=1 即：每個晶胞中含有1個CsCl式量分子。 屬于該類型結(jié)構(gòu)的晶體有CsBr、CsI、TlCl、NH4Cl等 （3）閃鋅礦型（立方ZnS） 方法i：由一套S2-和一套Zn2+的立方面心格子穿插而成。 方法ii：S2-做立方最緊密堆積，Zn2+填充1/2的四面體空隙。 方法iii：R Zn2+/R S2-=0.44，理論上為Z

30、nO6八面體，實際為ZnO4四面體。 W-=2=Si Si=2/4=1/2 1/2*i=2 推出：i=4 即：每個S2-是4 個ZnO4四面體的共用頂點。 最高連接方式為共頂連接。 立方晶胞中 S2-：(0,0,0),(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0) Zn2+：(1/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,1/4),(3/4,3/4,3/4) 晶胞中含有的式量分子數(shù)： S2-：各角頂，各面心 1/8*8+1/2*6=4 Zn2+：各1/8小立方體的體心 8*1/2=4 即：每個晶胞含有4個ZnS“分子“。 -SiC、GaAs、A

31、lP、InSb等具有該類型結(jié)構(gòu)。 （4）纖鋅礦型（六方ZnS） 由2套S2-和2套Zn2+的六方底心格子穿插而成。2. AX2型（1）CaF2（螢石型） 方法i：由一套Ca2+和2套F-的立方面心格子穿插而成。 方法ii：F-做簡單立方堆積，Ca2+填充一半的立方體空隙。 方法iii：R Ca2+/R F-=0.112/0.131=0.85，形成CaF8立方體 W-=1=Si Si=2/8=1/4 1/4*i=1 推出：i=4 即：4個CaF8立方體共用1 個頂點 最高連接方式為共棱連接。 方法iv：立方晶胞： Ca2+：(0,0,0),(1/2,1/2,0),(1/2,0,1/2),(0,1

32、/2,1/2) F-：(1/4,1/4,1/4),(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,3/4), (3/4,3/4,3/4),(1/4,1/4,3/4),(1/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,1/4) 晶胞中含有的式量分子數(shù)： Ca2+：各角頂、各面心 1/8*8+6*1/2=4 F-：各1/8小立方體體心 8 即：每個晶胞中含有4個CaF2式量分子。 該類型結(jié)構(gòu)晶體有ZrO2、UO2、ThO2等 * 反螢石結(jié)構(gòu)：與螢石結(jié)構(gòu)相反，正、負(fù)離子位顛倒的結(jié)構(gòu)，陰離子做立方最緊密堆積，陽離子填充全部的四面體空隙。晶體舉例：堿金屬氧化物L(fēng)i2O、Na2O、K

33、2O（2）TiO2（金紅石型） 方法i：由2套Ti4+和4套O2-的四方原始格子穿插而成。 方法ii：O2-做六方最緊密堆積，Ti4+填充一半的八面體空隙。 方法iii：R Ti4+/R O2-=0.06/0.125=0.46，形成TiO6八面體 W-=2=Si Si=4/6=2/3 2/3*i=2 推出：i=3 即：每個O2-是三個TiO6八面體的共用頂點。 最高連接方式為共棱連接。 方法v：四方晶胞： Ti4+：各角頂、體心 1/8*8+1=2 O2-：2個1/8立方體體心、4個小立方體底心 2+4*1/2=4 即：每個晶體中含有2個TiO2式量分子。 晶體舉例：GeO2、SnO2、PbO

34、2、MnO2等。 * TiO2變體：金紅石型：八面體之間共用棱邊數(shù)為2條 板鈦礦型：八面體之間共用棱邊數(shù)為3條 銳鈦礦型：八面體之間共用棱邊數(shù)為4條（3）CdI2型 I-做近似的六方最緊密堆積，Cd2+填充一半的八面體空隙。填充方式為I-形成的層間一層填滿一層不填，形成層狀結(jié)構(gòu)晶體。兩片I-離子夾一片Cd2+離子，電價飽和，層之間靠范德華力連接。 方法iii：R Cd2+/R I-=0.095/0.22=0.44，形成CdI6八面體 W-=1=Si Si=2/6=1/3 1/3*i=1 推出：i=3 即：每個I-是三個CdI6八面體的共用頂點。 晶體舉例：Mg(OH)2、Ca(OH) 23.

35、A2X3型：-Al2O3（剛玉型）三方晶系 O2-做近似六方最緊密堆積，Al3+填充2/3的八面體空隙。晶胞中存在6個八面體空隙，Al3+填充4個，故不可避免出現(xiàn)八面體共面現(xiàn)象，但-Al2O3是穩(wěn)定的，因為Al-O鍵很強， Al3+配位數(shù)高，比4配位時斥力小的多。 R Al3+/R O2-= 0.057/0.13 5 = 0.40，形成AlO6八面體 W-=2=Si Si=3/6=1/2 1/2*i=2 推出：i=4 即：每個O2-是4個AlO6八面體的共用頂點。 晶體舉例：-Fe2O3、Cr2O3、Ti2O3、V2O3等。 4、ABO3型：（1） CaTiO3（鈣鈦礦型） Ca2+：個角頂

36、O2-：個面心 Ti4+：體心TiO6 Ti4+：個角頂 Ca2+：體心 O2-：各邊邊心CaO12 可視做Ca2+、 O2-（較大的Ca2+）做立方最緊密堆積 （2）鈦鐵礦：FeTiO3（A離子較?。?O2-做立方最緊密堆積，F(xiàn)e2+、Ti4+共同填充八面體空隙。 （3）絡(luò)陰離子團的ABO3：CaCO3（B離子較?。?5、AB2O4型：MgAl2O4（鎂鋁尖晶石） O2-做立方最緊密堆積，Al3+填充一半的八面體空隙，Mg2+填充1/8的四面體空隙。 將一個晶胞分為8個小立方體（4個為A，4個為B） 其中A：O2-：各角頂、各面心 Al3+：6條邊邊心 Mg2+：2個小立方體體心 B：O2-

37、：各角頂、各面心 Al3+：另6條邊邊心和體心 無Mg2+ * 正尖晶石：二價離子填充四面體空隙，三價離子填充八面體空隙。 反尖晶石：一半三價離子填充四面體空隙，另一半三價離子和二價離子填充八面體空隙。第二章 晶體缺陷 固體在熱力學(xué)上最穩(wěn)定的狀態(tài)是處于0K溫度時的完整晶體狀態(tài)，此時，其內(nèi)部能量最低。晶體中的原子按理想的晶格點陣排列。實際的真實晶體中，在高于0K的任何溫度下，都或多或少的存在著對理想晶體結(jié)構(gòu)的偏離，即存在著結(jié)構(gòu)缺陷。結(jié)構(gòu)缺陷的存在及其運動規(guī)律，對固體的一系列性質(zhì)和性能有著密切的關(guān)系，尤其是新型陶瓷性能的調(diào)節(jié)和應(yīng)用功能的開發(fā)常常取決于對晶體缺陷類型和缺陷濃度的控制，因此掌握晶體缺陷

38、的知識是掌握材料科學(xué)的基礎(chǔ)。 晶體缺陷從形成的幾何形態(tài)上可分為點缺陷、線缺陷和面缺陷三類。其中點缺陷按形成原因又可分為熱缺陷、組成缺陷（固溶體）和非化學(xué)計量化合物缺陷，點缺陷對材料的動力性質(zhì)具有重要影響。本章對點缺陷進行重點研究，對線缺陷的類型和基本運動規(guī)律進行簡要的介紹，面缺陷的內(nèi)容放在表面和界面一章中講解。 第一節(jié) 熱缺陷一.熱缺陷定義 當(dāng)晶體的溫度高于絕對0K時，由于晶格內(nèi)原子熱振動，使一部分能量較大的原子離開平衡位置造成的缺陷。由于質(zhì)點熱運動產(chǎn)生的缺陷稱為熱缺陷。二.熱缺陷產(chǎn)生的原因 當(dāng)溫度高于絕對溫度時，晶格中原子熱振動，溫度是原子平均動能的度量，部分原子的能量較高，大于周圍質(zhì)點的約

39、束力時就可離開其平衡位置，形成缺陷。三.熱缺陷的基本類型1.肖特基缺陷 如果表面正常格點上的原子，熱起伏過程中獲得能量離開平衡位置但并未離開晶體，僅遷移到晶體表面外新表面的一個位置上，在原表面格點上留下空位。原子的遷移相當(dāng)于空位的反向遷移，表面的空位移至晶體的內(nèi)部。顯然，在產(chǎn)生肖特基缺陷晶體會增大體積。為了維持晶體的電中性，正、負(fù)離子空位同時按化學(xué)式關(guān)系成比例產(chǎn)生。2.弗倫克爾缺陷 晶格熱振動時，一些原子離開平衡位置后擠到晶格的間隙位置中形成間隙原子，而原來的結(jié)點形成空位。此過程中，間隙原子與空位成對產(chǎn)生，晶體體積不發(fā)生變化。四 .缺陷化學(xué)1.缺陷表示方法 在克勞格.明克符號系統(tǒng)中，用一個主要

40、符號來表明缺陷的種類，用一個下標(biāo)來表示缺陷的位置，缺陷的有效電荷在符號的上標(biāo)表示，如“·”表示正電，“”表示負(fù)電，“×”表示中性。 1）自由電子e； 2）?電子空穴h.； 3）正常質(zhì)點：單質(zhì)M，正常原子： 4）空位：單質(zhì)M中，VM： 5）間隙質(zhì)點：單質(zhì)M，Mi6) 雜質(zhì)離子置換晶格中本身粒子：如Mg；7）締合中心：當(dāng)缺陷相鄰時，缺陷會締合。由于斷鍵數(shù)量的減少，系統(tǒng)能量會降低，穩(wěn)定性增加。2.肖特基缺陷形成反應(yīng)（1）單質(zhì)產(chǎn)生肖特基缺陷缺陷反應(yīng)式：MM或求肖特基缺陷平衡濃度：KS=VM/0= VM設(shè)01其中：產(chǎn)生1mol肖特基缺陷過程的自由焓變化；式中忽略了體積功和熵變。 Us

41、 形成1mol肖特基缺陷所需的能量。RN0·K當(dāng)上式中的R由K來代替時，Us表示形成一個缺陷所需能量。2）離子晶體產(chǎn)生肖特基缺陷以MgO為例缺陷形成反應(yīng)式： 求肖特基缺陷平衡濃度:設(shè)01GS形成1mol肖特基缺陷體系自由能變化US形成1mol(或1個)肖特基缺陷所需能量上式中忽略了體積功和熵變。（2）弗倫克爾缺陷形成反應(yīng)（1）單質(zhì)產(chǎn)生弗倫克爾缺陷Gf生成1mol弗倫克爾缺陷體系自由焓變化。Uf生成1mol弗倫克爾缺陷所需能量。2）離子晶體產(chǎn)生弗倫克爾缺陷如AgBr：缺陷反應(yīng) 在熱缺陷產(chǎn)生過程中：GHTS，系統(tǒng)的混亂度增加，S升高，內(nèi)能增加，H升高。所以，H、S變化相反，可能是G達到最

42、小，因此，熱缺陷在熱力學(xué)上是穩(wěn)定的。第二節(jié) 固溶體一.固溶體概念含有外來雜質(zhì)原子或離子的晶體稱為固溶體。?化學(xué)組成相數(shù)結(jié)構(gòu)化合物符合定組成定律單相具有本身固有結(jié)構(gòu)混合物可變多相各組分保持自身結(jié)構(gòu)固溶體可變單相保持主晶相晶體結(jié)構(gòu)二.類型1.按固溶度分：（1）連續(xù)固溶體：一種物質(zhì)能以任意比例固溶到另一種晶體中。需滿足條件：晶體結(jié)構(gòu)因素結(jié)構(gòu)類型完全相同； 尺寸因素相應(yīng)的置換離子半徑差值：（R1R2）R1小于15，R1大于R2；但對于復(fù)雜的大晶胞，當(dāng)半徑差比大于15時，也可能生成固溶體； 電價因素相應(yīng)置換離子電價必須相同； 電負(fù)性因素電負(fù)性相近，利于固溶體生成；反之，傾向于形成化合物。（2）有限固溶體

43、：一種物質(zhì)在另一種晶體中的溶解是有限的，當(dāng)超過溶解度時，不再溶解。 形成有限固溶體，晶體結(jié)構(gòu)類型類型不一定相同；離子半徑尺寸差別大于15，差值越大，固溶度越低；離子電價可以不等，但不等價置換只能生成有限固溶體。2.按形成固溶體的方式分：（1）置換型固溶體：連續(xù)固溶體全部是置換型固溶體；有限固溶體中離子或離子組相應(yīng)置換的數(shù)目相等的也屬于置換型固溶體。（2）間隙型固溶體：不等價置換，且間隙位置能容納外來離子，否則能量升高，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。1）低價陽離子置換高價陽離子，陽離子間隙。化學(xué)式：反應(yīng)式檢驗方法：質(zhì)量平衡；電荷平衡；位置平衡。2)高價陽離子置換低價陽離子，陰離子間隙?；瘜W(xué)式: （3）缺位形固溶體

44、：低價陽離子置換高價陽離子，形成陰離子空位或陽離子間隙；高價陽離子置換低價陽離子，形成陽離子空位或陰離子間隙。三、雜質(zhì)缺陷的產(chǎn)生對熱缺陷濃度的影響對于純LiCl:（忽略體積功和熵變）含MgCl2的LiCl中: 在一定溫度下,肖特基缺陷和弗倫克耳缺陷形成反應(yīng)的平衡常數(shù)總是保持不變的。因此，雜質(zhì)缺陷的產(chǎn)生，會降低熱缺陷濃度的影響。四.判斷固溶體缺陷種類的方法 固溶體類型主要通過測定晶胞參數(shù)并計算出固溶體的密度，和由實驗精確測定的密度數(shù)據(jù)對比來判斷。不同類型的固溶體，密度值有著很大不同。 如氧化鈣進入到氧化鋯中可形成陰離子空位和陽離子填隙兩種固溶體，在1600度，固溶體具有螢石結(jié)構(gòu)，實驗測定當(dāng)融入0

45、.15分子氧化鈣時，晶胞參數(shù)a=0.513nm，該固溶體密度為D5.447g/3。根據(jù)固溶體結(jié)構(gòu)和給定的晶胞參數(shù)等已知條件，可計算出形成空位型固溶體的理論密度為5.564 g/3，這與實驗測定數(shù)值相近，因此可確定該固溶體的類型為缺位形固溶體。五.形成固溶體的意義 對于很多材料，尤其是功能材料往往通過形成固溶體來調(diào)節(jié)材料的性能或產(chǎn)生新的應(yīng)用功能。1.活化晶格。 雜質(zhì)進入晶格形成晶格缺陷，造成周期勢場畸變，缺陷周圍質(zhì)點的能量升高，可動性增加，有利于質(zhì)點遷移。2.抑制多晶體轉(zhuǎn)變，穩(wěn)定晶型。 ZrO2有三種晶型。低溫為單斜晶系，密度5.65g/cm3。高溫為四方晶系，密度6.10 g/cm3。更高溫度

46、下轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎骄?，密?.27 g/cm3。其轉(zhuǎn)化關(guān)系為： 單斜ZrO2四方ZrO2立方ZrO2液體 5.65796.10 g/cm3 單斜晶與四方晶之間的轉(zhuǎn)變伴隨有79的體積變化。加熱時，單斜晶轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆骄?，體積收縮；冷卻時，四方晶轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本?，體積膨脹。由于熱應(yīng)力導(dǎo)致材料破壞，不能實用。形成固溶體，立方晶可保存至室溫，避免四方晶轉(zhuǎn)變?yōu)閱涡本А?氧化鋯陶瓷是優(yōu)良的結(jié)構(gòu)陶瓷 a) 硬度高，莫氏硬度6.5。因此可制成冷成形工具、整形模、拉絲模、切削刀具、溫擠模具、魚刀、剪刀、高爾夫球棍頭等。 b) 強度高、韌性好、常溫抗壓強度可達2100MPa，1000?C時為1190 MPa。最好的韌化陶瓷常

47、溫抗彎強度可達2000 MPa，KIC可達9 MPam1/2以上。因此可用來制造發(fā)動機構(gòu)件，如推桿、連桿、軸承、氣缸內(nèi)襯、活塞帽等。 c) 抗腐蝕。ZrO2在氧化氣氛中十分穩(wěn)定。因此可以用作特種耐火材料、澆鑄口，用作熔煉鉑、鈀、銠等金屬的坩堝。氧化鋯與熔融鐵或鋼不潤濕，因此可以作盛鋼水桶、流鋼水槽的內(nèi)襯，在連續(xù)鑄鋼中作注口磚。3.可以獲得新型材料和調(diào)節(jié)性能。如鋯鈦酸鉛和 Sialon等材料都是固溶體。例如：通過形成固溶體，可調(diào)節(jié)氧化鋯的電性能，由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)電體。通常Y2O3 ZrO2,產(chǎn)生氧空位，形成O2-導(dǎo)電機制?？芍谱魅剂想姵啬芰哭D(zhuǎn)化效率高，無污染；可作為氧傳感器測定鋼水的溫度。第三節(jié)

48、非化學(xué)計量化合物 指同一元素的高價氧化物和低價氧化物形成的固溶體。分為四種類型：一、陰離子過剩，導(dǎo)致陽離子空位： 如FeO在氧化氣氛下，原子氧進入晶格中離子化，F(xiàn)e由2價變?yōu)?價，形成Fe2+空位。缺陷的濃度由氣氛決定，氧分壓越高，缺陷越高；二.陽離子過剩，導(dǎo)致陰離子空位對于TiO2，在還原氣氛下，生成氧空位， 根據(jù)質(zhì)量作用定律：三.陽離子過剩而填隙如ZnO在Zn蒸汽中650度加熱，Zn+進入晶格位置：四.陰離子過剩而填隙對于UO2，在氧化氣氛下：在金屬離子具有可變價的前提下，改變氣氛可形成不同的非化學(xué)計量化合物。第四節(jié) 位錯一.位錯的基本類型1.刃型位錯 指伯格斯矢量與位錯線垂直的位錯，刃型

49、位錯分為正、負(fù)刃型位錯。2.螺旋位錯 指位錯線與伯格斯矢量相互平行，螺旋位錯分左、右.螺旋位錯。二.刃型位錯的運動1.刃型位錯的滑移2.刃型位錯的攀移 指多余半平面的伸長、縮短，發(fā)生的條件是在高溫條件下。向上攀移，可作為空位阱；向下攀移，可作為空位源。?第三章 熔體與玻璃體熔體指高溫下形成的液體，當(dāng)它冷卻時會固化轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w。冷卻速度不同，熔體有兩種固化方式：慢冷時，由于冷卻慢，質(zhì)點有足夠的時間調(diào)整位置做有規(guī)則的排列形成晶格，所以熔體慢冷時形成晶體；快冷時，由于冷卻速度快，粘度增大太快，質(zhì)點沒來得及做有規(guī)則排列就已經(jīng)固化，因而形成玻璃體。因此玻璃體的結(jié)構(gòu)和熔體的結(jié)構(gòu)有一定的?相似性，也把玻璃體稱

50、為過冷液體。一般玻璃是由玻璃原料加熱成熔體冷卻而成；同時在很多無機非金屬材料中，在材料的使用和制備過程中晶相間都會有熔體和玻璃體存在和產(chǎn)生，影響著材料的性能。例如，耐火材料中存在的玻璃相是決定其高溫性能的重要因素，陶瓷釉的質(zhì)量取決于玻璃體的組成及其與坯體的物化作用，等等。因此了解玻璃體和熔體的結(jié)構(gòu)及與性能的關(guān)系是十分必要的。這里熔體和玻璃體的結(jié)構(gòu)主要從原子級結(jié)構(gòu)（0.21nm）和亞微觀結(jié)構(gòu)(3幾百nm)尺度來考慮。第一節(jié) 硅酸鹽熔體的結(jié)構(gòu)一. 液體的結(jié)構(gòu)（介于晶體和氣體之間） 經(jīng)實驗數(shù)據(jù)證明，液體的結(jié)構(gòu)一般偏向于晶體。對于這一點我們可以從以下幾點理解：液體和晶體的體積密度相近；晶體的熔融熱比液

51、體的汽化熱小得多；晶體的熱容與液體的熱容相差不大，而和氣體相差大；X衍射分析結(jié)果表明液體的結(jié)構(gòu)更靠近晶體的結(jié)構(gòu)。 關(guān)于液體的結(jié)構(gòu)有兩種理論：1.“近程有序”理論 晶體的結(jié)構(gòu)是近程有序、遠(yuǎn)程也有序；液體的結(jié)構(gòu)是近程有序而遠(yuǎn)程沒有序。 在液體內(nèi)部每個中心質(zhì)點的附近的微小范圍內(nèi)（大約10-20?），認(rèn)為是近程有序的。超過此范圍則無規(guī)律性。2.“核前群”理論 核前群理論是在“近程有序”理論的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。它也認(rèn)為每個中心質(zhì)點的附近有一個有序排列的范圍，但越往外規(guī)律性越差，熔體是有一個個這樣的復(fù)雜集團無規(guī)則的連接起來。 液體結(jié)晶首先要形成晶核，晶核如果繼續(xù)長大則形成晶體。核前群再發(fā)展就成為晶核的胚芽，但核前群不同于晶核，核前群一旦發(fā)展為晶核就有界面，就相當(dāng)于出現(xiàn)新相，而核前群是熔體結(jié)構(gòu)中的一部分，核前群之間沒