無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)第一章

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)

（原硅酸鹽物理化學(xué)）

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)1材料科學(xué)簡(jiǎn)介材料科學(xué)是研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能之間相互關(guān)系和變化規(guī)律的應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)；材料包括：金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料；無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)是研究無機(jī)非金屬材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能相互關(guān)系及生產(chǎn)過程中共同規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科。緒論（Introduction)性能結(jié)構(gòu)制備無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)2濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二、設(shè)課目的1、從事材料科學(xué)研究人員以及材料制備工程技術(shù)人員必須掌握的基礎(chǔ)理論知識(shí)；2、材料類專業(yè)學(xué)生的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課；3、為后續(xù)課程學(xué)習(xí)及繼續(xù)深造打基礎(chǔ)。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)3濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程內(nèi)容本課程共九章，根據(jù)各章內(nèi)容可歸納為三大部分，即：硅酸鹽的聚集狀態(tài)、熱力學(xué)應(yīng)用和過程動(dòng)力學(xué)。硅酸鹽聚集狀態(tài)熱力學(xué)應(yīng)用過程動(dòng)力學(xué)1-2、晶體（幾何結(jié)晶學(xué)、晶體結(jié)構(gòu)和缺陷）3、熔體、玻璃體4、表面與界面5、熱力學(xué)應(yīng)用6、相平衡7、擴(kuò)散與固相反應(yīng)8、相變過程9、燒結(jié)過程無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)4濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院三、學(xué)習(xí)方法與學(xué)時(shí)安排計(jì)劃72學(xué)時(shí)理論課62學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)5濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院四、主要參考書1、《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》陸佩文主編武漢理工大學(xué)2、《硅酸鹽物理化學(xué)》浙江大學(xué)等建工出版社3、《結(jié)晶學(xué)》翁臻培等建工出版社4、《陶瓷導(dǎo)輪》W.D.金格瑞等建工出版社5、《如何看硅酸鹽相圖》沈鶴年輕工出版社6、《固體材料結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)》張孝文等建工出版社7、《無機(jī)材料物理化學(xué)》葉瑞倫等建工出版社·無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)6濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院第一章結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)何謂結(jié)晶學(xué)？主要內(nèi)容晶體生長(zhǎng)學(xué)：研究晶體的形成、生長(zhǎng)和變化的過程與機(jī)理以及影響晶體生長(zhǎng)的因素；幾何結(jié)晶學(xué)：研究晶體外表幾何多面體的形狀和規(guī)律；晶體結(jié)構(gòu)：研究晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)排列的規(guī)律性以及晶體結(jié)構(gòu)的不完整性；晶體化學(xué)：研究晶體的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系；晶體物理：研究晶體的物理性質(zhì)及其機(jī)理。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)7濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院§1-1晶體的基本概念與性質(zhì)一、晶體的基本概念1、晶體的基本概念

以NaCl晶體為例ClNa0.563nm晶體：內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間按周期性重復(fù)排列的固體；或具有格子構(gòu)造的固體。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)8濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2、空間格子

等同點(diǎn)：性質(zhì)相同，在晶體結(jié)構(gòu)中占據(jù)相同的位置和具有相同的環(huán)境的點(diǎn)。

NaCl晶體：

無論等同點(diǎn)取在何處，都構(gòu)成面心立方格子。等同點(diǎn)在三維空間做周期性重復(fù)排列構(gòu)成空間格子（或空間點(diǎn)陣）。ClNa無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)9濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院空間格子的要素：結(jié)點(diǎn)—空間格子中的等同點(diǎn)行列—結(jié)點(diǎn)沿直線方向排列成為行列

結(jié)點(diǎn)間距—相鄰兩結(jié)點(diǎn)之間的距離同一行列或平行行列的結(jié)點(diǎn)間距相等面網(wǎng)—由結(jié)點(diǎn)在平面上分布構(gòu)成任意兩個(gè)相交行列便可以構(gòu)成一個(gè)面網(wǎng)A1

A2

A3

A4無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)10濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院面網(wǎng)密度：面網(wǎng)上單位面積內(nèi)的結(jié)點(diǎn)數(shù)目面網(wǎng)間距：兩個(gè)相鄰面網(wǎng)間的垂直距離，平行面網(wǎng)間距相等平行六面體：結(jié)點(diǎn)在三維空間的分布構(gòu)成空間格子，是空間格子的最小體積單位。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)11濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1、自范（自限）性晶體能自發(fā)地形成封閉的凸幾何多面體外形的特征。

二、晶體的基本性質(zhì)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)12濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2、均一性

晶體在任一部位上的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)完全相同。晶體是具有格子構(gòu)造的固體，在同一晶體的各個(gè)不同部分，質(zhì)點(diǎn)的分布是一樣的，所以晶體的各個(gè)部分的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)也是相同的，這就是晶體的均一性。晶體是絕對(duì)均一性，非晶體是統(tǒng)計(jì)的、平均近似均一性。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)13濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

同一格子構(gòu)造中，在不同的方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般是不一樣的，因此，晶體的性質(zhì)也隨方向的不同而有所差異，這就是晶體的異向性。非晶質(zhì)體一般是具等向性的，其性質(zhì)不應(yīng)方向而有所差異。例如：藍(lán)晶石的不同方向上硬度不同。3、異向性：無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)14濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院★4、對(duì)稱性：同一晶體中，晶體形態(tài)相同的幾個(gè)部分（或物理性質(zhì)相同的幾個(gè)部分）有規(guī)律地重復(fù)出現(xiàn)。例如下面的晶體形態(tài)是對(duì)稱的：無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)15濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院★5、最小內(nèi)能性：在相同的熱力學(xué)條件下，晶體與同種物質(zhì)的非晶質(zhì)體、液體、氣體相比較，其內(nèi)能最小。思考：為什么晶體的內(nèi)能最小★穩(wěn)定性：晶體由于有最小內(nèi)能，因而結(jié)晶狀態(tài)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，這就是晶體的穩(wěn)定性。非晶質(zhì)體相對(duì)于晶體而言是不穩(wěn)定的，有自發(fā)的向晶體轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)16濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院思考題答案所謂內(nèi)能，包括質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能與勢(shì)能，動(dòng)能不能直接比較物體間內(nèi)能的大小，可能用來比較內(nèi)能大小的只有勢(shì)能，勢(shì)能取決于質(zhì)點(diǎn)間的距離與排列，晶體是具有格子的固體，其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)是作有規(guī)律的排列的，這種規(guī)律的排列是質(zhì)點(diǎn)間的引力與斥力達(dá)到平衡的結(jié)果，無論是質(zhì)點(diǎn)間的距離增大或縮小都將導(dǎo)致質(zhì)點(diǎn)間相對(duì)勢(shì)能的增加。非晶質(zhì)體、液體、氣體由于它們的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列是不規(guī)律的，質(zhì)點(diǎn)間的距離是不可能是平衡距離，從而它們的勢(shì)能也較晶體為大。所以在相同的熱力學(xué)條件下，它們的內(nèi)能都較晶體為大。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)17濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院三、晶體與非晶體的區(qū)別結(jié)構(gòu)—非晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)在三維空間排列不規(guī)則，不具有長(zhǎng)程有序，不遵循晶體所共有的空間格子規(guī)律性質(zhì)—不具有晶體的上述基本性質(zhì)能量—非晶體具有較高的內(nèi)能，有自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的趨勢(shì)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)18濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院§1-2晶體的宏觀對(duì)稱一、對(duì)稱的概念對(duì)稱—物體中相同部分之間的有規(guī)律重復(fù)晶體對(duì)稱的特點(diǎn)：●所有的晶體都是對(duì)稱的●晶體的對(duì)稱是有限的，受到格子構(gòu)造的嚴(yán)格控制●晶體在各種物理和化學(xué)性質(zhì)上也是對(duì)稱的無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)19濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二、晶體的宏觀對(duì)稱要素和對(duì)稱操作

對(duì)稱操作（對(duì)稱變換）：能使對(duì)稱物體中各相同部分作有規(guī)律重復(fù)的動(dòng)作對(duì)稱要素：在進(jìn)行對(duì)稱操作時(shí)所憑借的幾何要素：

點(diǎn)、線、面無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)20濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院操作類型對(duì)稱操作假想的輔助幾何要素對(duì)稱要素簡(jiǎn)單反伸（倒反）點(diǎn)對(duì)稱中心反映面對(duì)稱面旋轉(zhuǎn)線對(duì)稱軸復(fù)雜旋轉(zhuǎn)+反伸線和線上的定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)反伸軸旋轉(zhuǎn)+反映線和垂直于線的平面旋轉(zhuǎn)反映軸晶體的宏觀對(duì)稱操作與對(duì)稱要素?zé)o機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)21濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1、對(duì)稱中心（C）：一個(gè)假想的幾何點(diǎn)，在通過該點(diǎn)的任意直線的兩端可以找到與其等距離的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的對(duì)稱操作：對(duì)此點(diǎn)的反伸（倒反）C一個(gè)晶體中可以有對(duì)稱中心，也可以沒有對(duì)稱中心；如果有對(duì)稱中心，那么只能有一個(gè)，且位于晶體的幾何中心。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)22濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2、對(duì)稱面（P）：一個(gè)假想的平面，它能將晶體分成互成鏡像反映的兩個(gè)相同部分B2B1B4B3B2B1B4B3A2A1A4A3A2′A1′A4′A3′對(duì)應(yīng)的對(duì)稱操作：對(duì)此面的反映A2A1A4A3A2′A1′A4′A3′無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)23濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院一個(gè)晶體中可以有對(duì)稱面，也可以沒有對(duì)稱面；可以有一個(gè)，也可以有多個(gè)，但最多不能超過9個(gè)。1P5P無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)24濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院3、對(duì)稱軸（Ln）：通過晶體中心的一條假想的直線，繞這條直線旋轉(zhuǎn)一定的角度后，能使圖形相同的部分重復(fù)出現(xiàn)

對(duì)應(yīng)的對(duì)稱操作：繞對(duì)稱軸的旋轉(zhuǎn)軸次（n）：旋轉(zhuǎn)一周重復(fù)的次數(shù)基轉(zhuǎn)角（）：重復(fù)時(shí)所旋轉(zhuǎn)的最小角度

n與之間的關(guān)系：無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)25濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院一次軸二次軸三次軸四次軸六次軸符號(hào)L1L2L3L4L6國(guó)際符號(hào)12346軸次12346基轉(zhuǎn)角3600

1800

1200900

600圖形

一個(gè)晶體中可以沒有對(duì)稱軸，也可以同時(shí)有幾種對(duì)稱軸。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)26濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)27濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院四方柱中的對(duì)稱軸垂直方向：1個(gè)L4

水平方向：4個(gè)L2

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)28濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院4、旋轉(zhuǎn)反伸軸——倒轉(zhuǎn)軸（Lin）：一種復(fù)合對(duì)稱要素（由兩個(gè)幾何要素構(gòu)成），由一條假想的直線和直線上的一個(gè)點(diǎn)組成。相應(yīng)的對(duì)稱操作：圍繞此直線旋轉(zhuǎn)和對(duì)此直線上的一個(gè)點(diǎn)反伸的復(fù)合操作。倒轉(zhuǎn)軸Li1Li2Li3Li4Li6國(guó)際符號(hào)等效關(guān)系Li1=C

Li2=PLi3=

L3+C獨(dú)立Li6=L3+P

只有Li4是獨(dú)立的；Li6雖然等效于L3+P，但由于提高了軸次，一般不用（L3+P）代替它。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)29濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院ABCD四次旋轉(zhuǎn)反伸軸無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)30濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院六次旋轉(zhuǎn)反伸軸三方柱無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)31濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院5、旋轉(zhuǎn)反映軸——映轉(zhuǎn)軸（Lsn）映轉(zhuǎn)軸由一根假想的直線和垂直于直線的一個(gè)平面構(gòu)成，即圖形繞此直線旋轉(zhuǎn)一定角度后并對(duì)此平面進(jìn)行反映后，相同部分重復(fù)出現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)反映軸有：L1s、L2s、L3s、L4s、L6s。映轉(zhuǎn)軸可以由等效的倒轉(zhuǎn)軸代替，所以一般不用。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)32濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院三、對(duì)稱要素的組合及對(duì)稱型1、對(duì)稱要素的組合定律：（1）在晶體中若有一個(gè)L2垂直于Ln，則必然有n個(gè)L2垂直于Ln，且任意兩個(gè)相鄰的L2的交角為：3600/2n

簡(jiǎn)式：L2×Ln

→

Lnn

L2。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)33濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院L2×L3→L33L2

逆定理：如果有2個(gè)L2以角相交，則過兩者交點(diǎn)的垂線必為1個(gè)Ln，且軸次為：n=3600

/2簡(jiǎn)式：L2×L2→LnL3L2無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)34濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（2）如果有一個(gè)對(duì)稱面P包含Ln，則必有n個(gè)對(duì)稱面P同時(shí)包含Ln，且任意兩個(gè)相鄰的對(duì)稱面P的交角為：3600/2n。簡(jiǎn)式：P×Ln→LnnPL3L4P×L4→L44PP×L3→L33P無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)35濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院逆定理：如果有2個(gè)對(duì)稱面P以角相交，則兩者之交線必為1個(gè)Ln，且軸次為：n=3600/2。簡(jiǎn)式：P×P→Ln無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)36濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（3）如果有1個(gè)偶次對(duì)稱軸Ln與對(duì)稱中心共存時(shí)，則過對(duì)稱中心C，且垂直于此Ln的平面必為1個(gè)對(duì)稱面。簡(jiǎn)式：Ln×C→LnPC（n為偶數(shù)）無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)37濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院逆定理：如果有1個(gè)偶次對(duì)稱軸Ln垂直于對(duì)稱面P時(shí)，則在其交點(diǎn)必存在對(duì)稱中心C；反之，如果有1個(gè)對(duì)稱面P和對(duì)稱中心C共存時(shí)，則過C且垂直于P的直線必為1個(gè)偶次軸Ln。簡(jiǎn)式：Ln×P→LnPC（P⊥Ln，n為偶數(shù)）

P×C→LnPC（n為偶數(shù)）無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)38濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（4）在晶體中，若有一個(gè)二次軸L2垂直于Lin（或有一個(gè)對(duì)稱面P包含Lin），當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)必有n個(gè)L2垂直Lin和n個(gè)P包含Lin；當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，必有n/2個(gè)L2和n/2個(gè)P包含Lin。簡(jiǎn)式：Lin×L2=Lin×P→LinnL2nP（n為奇數(shù)）

Lin×L2=Lin×P→Linn/2L2n/2P（n為偶數(shù)）Li6Li4無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)39濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院逆定理：

如果有1個(gè)二次軸L2與1個(gè)對(duì)稱面P斜交，P的法線與L2的交角為，則平行P且垂直于L2的直線必為L(zhǎng)in。n=3600/2。

簡(jiǎn)式：L2×P=Lin無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)40濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（5）如果有兩根軸次分別為n和m的對(duì)稱軸以角相交，則圍繞Ln的必定有n個(gè)共點(diǎn)并呈對(duì)稱分布的Lm；同時(shí)，Lm周圍必有m個(gè)共點(diǎn)并呈對(duì)稱分布的Ln；且任意兩個(gè)相鄰的Ln和Lm之間的夾角均為。（6）在結(jié)晶多面體上所有對(duì)稱要素必有一個(gè)共同點(diǎn)。立方體：3L44L3

每個(gè)L4周圍有4個(gè)L3每個(gè)L3周圍有3個(gè)L4無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)41濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2、對(duì)稱型（點(diǎn)群）對(duì)稱型：一個(gè)晶體中全部宏觀對(duì)稱要素的集合。它包含了晶體中全部對(duì)稱要素的總和以及它們相互間的組合關(guān)系。由于在晶體中所有的宏觀對(duì)稱要素都相交于一個(gè)點(diǎn)（晶體的中心），故對(duì)稱型也稱為點(diǎn)群。四方柱：L44L25PC無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)42濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院立方體：3L44L36L29PC

對(duì)稱型寫法：先寫高次軸，后寫低次軸，再寫對(duì)稱面，最后寫對(duì)稱中心。晶體外形上的對(duì)稱型共有32種。5P4P無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)43濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院§1-3晶體的分類根據(jù)晶體的對(duì)稱特點(diǎn)進(jìn)行分類。分類方法：（1）將屬于同一對(duì)稱型的所有晶體歸為一類，稱為晶類。共有32個(gè)晶類。（2）根據(jù)晶體對(duì)稱型中是否存在高次軸及其數(shù)目將晶體劃分成3個(gè)晶族。高級(jí)晶族：高次軸（n﹥2）多于一個(gè)。中級(jí)晶族：高次軸只有一個(gè)。

低級(jí)晶族：無高次軸。（3）每一個(gè)晶族再根據(jù)對(duì)稱特點(diǎn)分成若干個(gè)晶系。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)44濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院晶體的分類

晶族晶系對(duì)稱特點(diǎn)實(shí)例低級(jí)三斜無L2和P鈣長(zhǎng)石C單斜L2和P均不多于一個(gè)石膏L2PC斜方L2和P的總數(shù)不多于三個(gè)重晶石3L23PC中級(jí)三方唯一的高次軸為三次軸方解石L33L23PC四方唯一的高次軸為四次軸鋯石L44L25PC六方唯一的高次軸為六次軸磷灰石L6PC高級(jí)等軸必定有四個(gè)L3方銅礦3L44L36L29PC無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)45濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院β無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)46濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院晶體定向包含兩方面內(nèi)容：選擇坐標(biāo)軸（晶軸）；確定晶軸上的單位長(zhǎng)度（軸單位）?！?-4晶體定向和結(jié)晶符號(hào)三軸定向：x(a)、y(b)、z(c)軸四軸定向：x(a)、y(b)、z(c)、u(d)軸一、晶體定向無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)47濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)48濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院坐標(biāo)軸的交點(diǎn)位于晶體中心三軸定向各軸方向；四軸定向各軸方向；四軸定向主要用于三方、六方晶系。軸角—每?jī)蓚€(gè)坐標(biāo)軸之間的交角，通常用α、β、γ表示。X(a)Y(b)Z(c)三軸定向αβγY(b)X(a)u(d)

Z(c)四軸定向無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)49濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院1、選擇晶軸應(yīng)遵守的原則：(1)首先要選擇對(duì)稱軸和對(duì)稱面法線的方向；若沒有對(duì)稱軸和對(duì)稱面，則選擇平行晶棱的方向。(2)在(1)的基礎(chǔ)上，盡可能使晶軸垂直或趨近于垂直，并使軸單位趨近于相等，即α=β=γ=900，a=b=c。

對(duì)于不同晶系的晶體，晶軸的具體選擇方法不同。實(shí)際上是行列方向。2、軸單位軸單位就是在結(jié)晶軸上作為長(zhǎng)度計(jì)量單位的線段。但一般不需要知道三個(gè)軸單位的絕對(duì)長(zhǎng)度，只需求得三個(gè)軸單位之間的比值即可。不同行列方向上的結(jié)點(diǎn)間距之比。

軸率—a、b、c軸的軸單位的比（a:b:c）

晶體幾何常數(shù)—軸率a:b:c和軸角α、β、γ合稱。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)50濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院3、整數(shù)定律（法國(guó)阿羽依）若以平行于三根不共面晶棱的直線為坐標(biāo)軸，則晶體上任意兩個(gè)晶面在三個(gè)坐標(biāo)軸上截距的比值之比為一簡(jiǎn)單整數(shù)比，e:f:g。yxz無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)51濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院晶系晶體幾何常數(shù)晶軸的選擇等軸晶系ａ＝ｂ＝ｃα＝β＝γ＝90°以相鄰的3個(gè)互相垂直的棱或者3個(gè)L4為a、b、c軸；a:b:c=1:1:1四方晶系ａ＝ｂ≠ｃα＝β＝γ＝90°以唯一的L4為c軸，2條與其垂直的L2為a、b軸…；軸率為a:c，可大于或小于1正交晶系ａ≠ｂ≠ｃα＝β＝γ＝90°3個(gè)互相垂直的L2為a、b、c軸；或以唯一的L2為c軸；軸率a:b:c為任意值單斜晶系ａ≠ｂ≠ｃα＝γ＝90°，β﹥90°以L2或P的法線為b軸，2條垂直于b軸的晶棱方向?yàn)閍、c軸。三斜晶系ａ≠ｂ≠ｃα≠β≠γ，α﹥90o，β﹥90o以任意三條晶棱方向或角頂連線為a、b、c軸六方晶系ａ＝ｂ=d≠ｃα＝β＝90°，γ＝120°以唯一的L6或Li6為c軸，垂直于c軸的3條L2為a、b、d軸三方晶系ａ＝ｂ＝ｃα＝β＝γ≠90°以唯一的L3為c軸，垂直于c軸的3條L2為a、b、d軸二、各晶系晶體的定向法則無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)52濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院結(jié)晶符號(hào)：表示晶面、晶棱等在晶體上方位的簡(jiǎn)單的數(shù)字符號(hào)。1、晶面符號(hào)表示晶面在空間中方位的符號(hào)，一般用米勒符號(hào)。三軸定向通式為(hkl)，四軸定向通式為(hkil),且h+k+i=0。

確定晶面符號(hào)的步驟：①選定以晶軸x、y、z為坐標(biāo)軸的坐標(biāo)系，要求坐標(biāo)原點(diǎn)不在待標(biāo)晶面上，各軸單位分別是單位晶胞邊長(zhǎng)a、b、c；②求出待標(biāo)晶面在x、y、z軸上的截距pa、qb、rc,則截距系數(shù)分別為p、q和r；三、結(jié)晶符號(hào)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)53濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院③取截距系數(shù)的倒數(shù)比，并化簡(jiǎn)。即：1/p:1/q:1/r=h:k:l（h:k:l應(yīng)為簡(jiǎn)單整數(shù)比）④去掉比例符號(hào)，以小括號(hào)括之，寫成（hkl）,即為待標(biāo)定晶面的米勒符號(hào)。h、k、l為晶面指數(shù)。晶面符號(hào)(332)yxz無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)54濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院可以看出，晶面在晶軸上的截距系數(shù)愈大其晶面符號(hào)中與該軸相應(yīng)的米氏指數(shù)愈小。當(dāng)晶面平行于某坐標(biāo)軸時(shí)，其晶面符號(hào)中的米氏指數(shù)為0。(010)（001）（001）(010)(100)(100)立方體各晶面的晶面符號(hào)無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)55濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（0001）六方柱后面三個(gè)晶面的晶面符號(hào):xyzu晶面符號(hào)(1100)(0110)（1010）無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)56濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院晶向符號(hào)：用簡(jiǎn)單數(shù)字符號(hào)來表達(dá)晶棱或者其他直線（如坐標(biāo)軸）在晶體上的方向的結(jié)晶學(xué)符號(hào)。也用Miller指數(shù)表示。三軸定向通式為[uvw]，四軸定向通式為[uvtw]，且u+v+t=0晶向符號(hào)的確定步驟：①選定坐標(biāo)系，以晶軸x、y、z為坐標(biāo)軸，各軸單位分別是晶胞邊長(zhǎng)a、b和c；②通過原點(diǎn)作一直線，使其平行于待標(biāo)定晶向AB；

③在直線上任取一點(diǎn)P，求出P點(diǎn)在坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)xa、yb、zc；④xa/a:yb/b:zc/c=u:v:w應(yīng)為整數(shù)比，去掉比號(hào)，以方括號(hào)括之，寫成[uvw]即晶向AB的晶向符號(hào)。2、晶向符號(hào)(晶棱符號(hào))無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)57濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在立方晶系中，晶向指數(shù)與晶面指數(shù)相同時(shí)，則晶面與晶向垂直。不同晶面與晶向具有不同的原子密度，因而晶體在不同方向上表現(xiàn)出不同的性質(zhì)。ABCO[111]晶向垂直于（111）面OA晶向:[120]OB晶向:[103]OC晶向:[123]無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)58濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院?jiǎn)涡问侵附柚趯?duì)稱型之全部對(duì)稱要素的作用而相互聯(lián)系起來的一組晶面的組合。同一單形的各個(gè)晶面必須相互對(duì)稱重復(fù)，即同一單形中的晶面是同形等大的。晶體上相互間不能對(duì)稱重復(fù)的晶面，則屬于不同的單形。共有47種單形?！?-5晶體的理想形態(tài)一、單形的概念四方柱四方雙錐立方體無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)59濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院聚形就是指由兩種或兩種以上單形聚合而成的晶體形態(tài)。只有屬于同一種對(duì)稱型的單形才能相聚。3L23PCL44L25PC由三個(gè)平行雙面單形組成的聚形由四方柱和四方雙錐兩個(gè)單形組成的聚形二、聚形無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)60濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院聚形分析主要任務(wù)：確定組成聚形的單形個(gè)數(shù)及單形名稱。聚形分析步驟：1、在晶體上找出全部對(duì)稱要素，確定其對(duì)稱型和晶族、晶系；

2、觀察聚形中有幾種不同形狀和大小的晶面，從而確定單形個(gè)數(shù)；3、數(shù)每種相同的晶面的個(gè)數(shù)，以確定每種單形由幾個(gè)晶面組成；

4、確定單形的名稱。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)61濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院劃分單位平行六面體的四條原則:(1)所選平行六面體的對(duì)稱性應(yīng)符合整個(gè)空間點(diǎn)陣的對(duì)稱性。(2)在不違反對(duì)稱的條件下，應(yīng)選擇棱與棱之間的直角關(guān)系為最多的平行六面體。(3)在遵循前兩條的前提下，所選的平行六面體之體積應(yīng)為最小。(4)當(dāng)對(duì)稱性規(guī)定棱間交角不為直角時(shí)，在遵循前三條的前提下，應(yīng)選擇結(jié)點(diǎn)間距小的行列作為平行六面體的棱，且棱間交角接近于直角的平行六面體?！?-6晶體結(jié)構(gòu)的基本特征一、單位平行六面體的劃分無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)62濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院平面點(diǎn)陣劃分平行四邊形的幾種不同方式：在空間格子中，按選擇原則選取的平行六面體稱為單位平行六面體。它的三根棱長(zhǎng)a、b、c以及三者相互間的夾角α、β、γ是表征其形狀和大小的一組參數(shù)，稱為單位平行六面體參數(shù)或點(diǎn)陣參數(shù)。單位平行六面體參數(shù)和晶體幾何常數(shù)是一致的。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)63濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院(1)等軸晶系：對(duì)應(yīng)于等軸晶系的空間格子是一個(gè)立方格子；其單位平行六面體是一個(gè)立方體。單位平行六面體參數(shù)為：a0=b0=c0，α=β=γ=900(2)四方晶系：對(duì)應(yīng)于四方晶系的空間格子是四方格子，單位平行六面體是橫截面為正方形的四方柱。規(guī)定柱面交的棱為c0，單位平行六面體參數(shù)為：a0=b0≠c0，α=β=γ=900(3)正交晶系：對(duì)應(yīng)于正交晶系的空間格子是一個(gè)正交格子，單位平行六面體為長(zhǎng)、寬、高都不等的長(zhǎng)方體。位平行六面體參數(shù)為：a0≠b0≠c0，α=β=γ=900(4)單斜晶系：對(duì)應(yīng)于單斜晶系的空間格子是單斜格子。單位平行六面體的三對(duì)面中有兩對(duì)是矩形，另一對(duì)是非矩形。單位平行六面體參數(shù)：

a0≠b0≠c0，α=γ=900，β≠900對(duì)應(yīng)于七個(gè)晶系的單位平行六面體類型無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)64濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（5）三斜晶系：對(duì)應(yīng)于三斜晶系的空間格子是三斜格子。單位平行六面體是三條棱不相等，三對(duì)面相互間不垂直斜平行六面體。單位平行六面體參數(shù)為：

a0≠b0≠c0，α≠β≠γ≠900（6）六方晶系：對(duì)應(yīng)于六方晶系的空間格子是六方格子。單位平行六面體底面為菱形（菱形交角為600和1200）柱體。單位平行六面體參數(shù)為：

a0≠b0≠c0，α=β=900，γ=1200（7）三方晶系：對(duì)應(yīng)于三方晶系的空間格子是三方格子。單位平行六面體的形式與六方格子相同。

對(duì)應(yīng)于三方晶系的另一種格子是菱面體格子。單位平行六面體參數(shù)為：

a0=b0=c0，α=β=γ≠900、600、109028′16″若軸角等于900、600、109028′16″，那么菱面體的對(duì)成性就會(huì)提高，成為立方格子的對(duì)稱。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)65濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院原始格子（P）：結(jié)點(diǎn)都分布在平行六面體的角頂上。體心格子（I）：在平行六面體的中心還有一個(gè)結(jié)點(diǎn)。面心格子（F）：在單位平行六面體所有三對(duì)面的中心都有結(jié)點(diǎn)的空間格子。底心格子（C）：在單位平行六面體某一對(duì)面的中心各有一個(gè)結(jié)點(diǎn)的空間格子。

三斜單斜正交三方四方六方等軸P√√√R√√√I√√√F√√C√√

布拉維格子是空間格子的基本組成單位，知道了格子的形式和單位平行六面體的參數(shù)，就能確定整個(gè)空間格子的一切特征。二、十四種布拉維格子無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)66濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院晶胞：能充分反映整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)特征最小結(jié)構(gòu)單位。晶胞參數(shù)：表征晶胞形狀和大小的一組參數(shù)（a0、b0、c0，α、β、γ）晶胞與單位平行六面體的關(guān)系：

(1)晶胞與相應(yīng)的單位平行六面體是同形等大的；

(2)晶胞是由實(shí)在的具體質(zhì)點(diǎn)組成的，單位平行六面體是由不具有任何物理、化學(xué)特性的幾何點(diǎn)構(gòu)成的。NaCl的面心立方格子NaCl的晶胞三、晶胞的概念無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)67濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院宏觀晶體中的對(duì)稱要素：晶體外形上的對(duì)稱，是有限圖形的對(duì)稱：對(duì)稱中心、對(duì)稱面、對(duì)稱軸、倒轉(zhuǎn)軸；個(gè)數(shù)是有限的，而且全部對(duì)稱要素都交于一點(diǎn)，叫點(diǎn)群；微觀對(duì)稱要素：晶體的對(duì)稱就是無限個(gè)圖形的對(duì)稱。晶體微觀對(duì)稱的特點(diǎn)：1、在晶體構(gòu)造中，任何一個(gè)對(duì)稱要素都有無數(shù)多個(gè)和它相同的對(duì)稱要素，它們?cè)诳臻g中按空間格子規(guī)律互相平行排列著，不僅具有方向性，而且還有嚴(yán)格的位置；2、微觀對(duì)稱操作中出現(xiàn)了宏觀上不可能有的一種對(duì)稱操作—平移操作；

3、若平移距離為零，則微觀對(duì)稱要素就變?yōu)橥愋偷暮暧^對(duì)稱要素。如：滑移面對(duì)稱面，螺旋軸對(duì)稱軸。四、晶體的微觀對(duì)稱要素?zé)o機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)68濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院4、微觀對(duì)稱要素不可能交于一點(diǎn)，因此晶體構(gòu)造中對(duì)稱要素的組合叫空間群。平移軸平移微觀對(duì)稱要素像移面反映+平移螺旋軸旋轉(zhuǎn)+平移平移軸—晶體構(gòu)造中一條假想的直線，晶體構(gòu)造沿這條直線移動(dòng)一定距離，可使整個(gè)圖形復(fù)原。像移面—兩個(gè)輔助要素：一個(gè)假想的平面和平行于此平面的直線；經(jīng)過對(duì)稱變換后整個(gè)構(gòu)造自相重合。五種：a、b、c、n（對(duì)角線）、d（金剛石）。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)69濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院螺旋軸—輔助幾何要素：一條假想的直線和與之平行的直線方向；對(duì)稱變換后相同質(zhì)點(diǎn)重復(fù)，整個(gè)構(gòu)造重合。

11種：21、

31、32、41、

42、

43、

61、

62、

63、

64、65如31表示質(zhì)點(diǎn)繞軸右旋（逆時(shí)針）1200后，再沿軸方向平移1/3個(gè)結(jié)點(diǎn)間距。平移間距：T—螺旋軸方向行列的結(jié)點(diǎn)間距；n—軸次，大自然數(shù)；s—右下角標(biāo)。分為左旋和右旋兩種方式，P19無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)70濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院晶體結(jié)構(gòu)中可能出現(xiàn)的微觀對(duì)稱要素類型名稱國(guó)際符號(hào)平移軸平移格子P、C、I、F軸對(duì)稱要素對(duì)稱軸倒轉(zhuǎn)軸螺旋軸1（=平移格子）、2、3、4、6

(=對(duì)稱中心)、(=m)、=(3+)、、(=3+m)21、31、32、41、42、43、61、62、63、64、65面對(duì)稱要素對(duì)稱面像移面ma、b、c、n、d無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)71濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院五、空間群的概念在一個(gè)晶體結(jié)構(gòu)中所存在的一切對(duì)稱要素（宏觀和微觀）的集合。

晶體構(gòu)造的空間群共有230種。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)72濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬鍵無方向性和飽和性化學(xué)鍵離子鍵無方向性和飽和性共價(jià)鍵有方向性和飽和性§1-7晶體化學(xué)基本原理

VanderWaals鍵：分子偶極距之間的作用力。包括：取向力、誘導(dǎo)力、色散力。無方向性和飽和性。氫鍵有方向性和飽和性純粹離子鍵、共價(jià)鍵或分子鍵結(jié)合的晶體很少，多數(shù)晶體都是幾種鍵型同時(shí)存在，有的還存在著離子鍵向共價(jià)鍵過渡的過渡鍵型。一、晶體中鍵的形式無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)73濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院原子結(jié)構(gòu)示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)74濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Formationofanionicbondbetweensodiumandchlorineinwhichtheeffectofionizationonatomicradiusisillustrated.Thecation(Na+)becomessmallerthantheneutralatom(Na),whiletheanion(Cl-)becomeslargerthantheneutralatom(Cl)Fig.Formationofanionicbondbetweensodiumandchlorine.離子鍵示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)75濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Fig.Covalentbonding.共價(jià)鍵示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)76濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Thecovalentbondinamoleculeofchilorinegas,Cl2,isillustratedwith(a)aplanetarymodelcomparedwith(b)theactualelectrondensityand(c)anschematicFig.ThecovalentbondinamoleculeofchlorinegasCl2.分子共價(jià)鍵示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)77濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院(a)Anethylenemolecule(C2H4)iscomparedwith(b)apolyethylenemolecule-(C2H4-)nthatresultsfromtheconversionoftheC=CdoublebondintotwoC-CsinglebondsFig.Anethylenemolecule無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)78濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Two-dimensionalschematicrepresentationofthe“spaghetti-like”structureofsolidpolyethylene.Fig.Two-dimensionalschematicrepresentationofthespaghetti-likestructureofsolidpolyethylene無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)79濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Fig.Metallicbond.金屬鍵示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)80濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Fig.Metallicbondandelectroncloud無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)81濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Fig.Hydrogenbonds.氫鍵示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)82濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Fig.VanderWaalsBond

范德華鍵示意圖無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)83濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二、原子半徑和離子半徑有效半徑：離子或原子在晶體結(jié)構(gòu)中處于相接觸時(shí)的半徑。注意：1、離子半徑只具有不確切的定義（極化影響）；2、同一離子在不同類型的結(jié)構(gòu)中離子的半徑是不同的（配位影響）；3、不同學(xué)者推導(dǎo)出的離子半徑數(shù)值是有差別的（Shannon）無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)84濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院三、球體緊密堆積原理金屬鍵和離子鍵沒有方向性和飽和性，從幾何角度來看，金屬原子和離子之間相互結(jié)合，可看成是球體間的相互堆積。晶體的最小內(nèi)能性決定了原子和離子間結(jié)合時(shí)，處于引力和斥力平衡狀態(tài)，也就是說球體間要作最緊密堆積。1、等徑球體的密堆積兩種：①六方最緊密堆積；②立方最緊密堆積最緊密堆積無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)85濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院等徑球體的最緊密堆積六方密堆積：ABABAB……

密排面∥(0001)金屬鋨、銥等無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)86濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院立方密堆積：ABCABCABC……密排面∥（111）金屬Cu、鉑等無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)87濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院最緊密堆積中的空隙①

四面體空隙：四個(gè)球圍成的空隙②八面體空隙：六個(gè)球圍成的空隙無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)88濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院八面體空隙四面體空隙緊密堆積中球數(shù)和兩種空隙數(shù)量之間的關(guān)系：一個(gè)球周圍有8個(gè)四面體空隙，6個(gè)八面體空隙；屬于一個(gè)球的四面體空隙有：8×1/4=2個(gè)，八面體空隙有：6×1/6=1個(gè)。若有n個(gè)等大球體作最緊密堆積，就必定有n個(gè)八面體空隙和2n個(gè)四面體空隙。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)89濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

F=晶胞中球的總體積/晶胞體積以立方密堆積為例，設(shè)球的半徑為R①晶胞中球的總體積：屬于該晶胞的球的個(gè)數(shù)：8×1/8+6×1/2=4球的總體積：V=4/3R3

緊密堆積中的空間利用率（堆積系數(shù)）F：

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)90濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院②晶胞體積：設(shè)晶胞參數(shù)為a

球在面對(duì)角線方向互相接觸，則：

③空間利用率：

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)91濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院名稱堆積方式配位數(shù)密排面空隙堆積系數(shù)六方密堆積ABAB…12∥(0001)四面體八面體0.74立方密堆積ABCABC…12∥(111)四面體八面體0.742、等徑球體的另外兩種常見堆積體心立方次密堆積簡(jiǎn)單立方堆積①體心立方次密堆積雖然不是最緊密堆積，但經(jīng)常出現(xiàn)在金屬晶體結(jié)構(gòu)中。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)92濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院第一層球，每個(gè)球與周圍4個(gè)球相接觸；第二層球放在第一層球形成的凹坑上；第三層球位置與第一層球位置重合……密排面為∥(110)面，即在體對(duì)角線上球互相接觸?？臻g利用率為68%。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)93濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院②簡(jiǎn)立方堆積第一層球，每個(gè)球與周圍4個(gè)求相接觸；第二層球的位置與第一層球重合……

密排面為

//（100）（010）（001）球和球在棱上互相接觸

空間利用率為52%。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)94濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院3、不等大球體的緊密堆積離子晶體結(jié)構(gòu)可以看作半徑大的負(fù)離子做等大球體密堆積，半徑小的正離子填充空隙。實(shí)際晶體中，正離子不一定正好填充到空隙中，通常正離子大于空隙，將負(fù)離子撐開；或正離子尺寸較小，可在陰離子空隙中移動(dòng)。所以，在離子晶體結(jié)構(gòu)中，負(fù)離子只作近似緊密堆積，或是出現(xiàn)了變形。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)95濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院四、配位數(shù)和配位多面體1、配位數(shù)（CN）一個(gè)原子（或離子）的配位數(shù)是指在晶體結(jié)構(gòu)中，該原子（或離子）的周圍，與它直接相鄰結(jié)合的同種原子（或所有異號(hào)離子）的個(gè)數(shù)。單質(zhì)晶體——12（密堆積）共價(jià)晶體——≤4（共價(jià)鍵的方向性和飽和性）

離子鍵晶體——4或6(陰離子緊密堆積)；3或8（陰離子不緊密堆積）（正負(fù)離子的配位數(shù)不相等，與正、負(fù)離子的半徑比值有關(guān)）。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)96濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院正離子的配位數(shù)與正、負(fù)離子的半徑比的關(guān)系

r+/r-配位數(shù)配位多面體0～0.1552直線0.155～0.2253三角形0.225～0.4144四面體0.414～0.7326八面體0.732～18立方體112立方八面體無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)97濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院正、負(fù)離子剛好接觸時(shí)的半徑比值叫臨界半徑比。臨界半徑比的計(jì)算，以CN=6為例：即當(dāng)正、負(fù)離子半徑比值為0.414時(shí)，每個(gè)正離子周圍正好有6個(gè)負(fù)離子，且正、負(fù)離子剛好接觸。而當(dāng)正、負(fù)離子半徑比值小于0.414時(shí)，正、負(fù)離子接觸不上，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，配位數(shù)要下降為4；反之，配位數(shù)會(huì)上升。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)98濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2、配位多面體配位多面體是指在晶體結(jié)構(gòu)中，與某一個(gè)陽離子（或原子）成配位關(guān)系而相鄰結(jié)合的各個(gè)陰離子（或原子），它們的中心連線所構(gòu)成的多面體。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)99濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院幾種常見的負(fù)離子配位多面體（a）三角形（b）四面體（閃鋅礦）（d）立方體（CaF2）（c）八面體（NaCl）無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)100濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院離子半徑比與離子晶體結(jié)構(gòu)

決定正離子配位數(shù)的主要因素是正負(fù)離子半徑比r+/r-.

對(duì)于幾種確定的CN+，理論上要求的r+/r-臨界值(最小值)如下:

特別注意:

四配位的多面體是正四面體而不是正方形.由于正離子被包在正四面體中難以看清正負(fù)離子的大小關(guān)系,故簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)用作示意圖,這并不是真實(shí)結(jié)構(gòu)!無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)101濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院八配位的正方體空隙無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)102濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

六配位的正八面體空隙無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)103濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院將正四面體放入邊長(zhǎng)為a的正方體中,使負(fù)離子處于交錯(cuò)的四個(gè)頂點(diǎn)(為看得清楚,下圖將負(fù)離子之間有意拉開了微小距離，它們應(yīng)當(dāng)是相互接觸的),則正方體的面對(duì)角線長(zhǎng)度為2r-,體對(duì)角線長(zhǎng)度為2(r++r-)四配位的正四面體空隙無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)104濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院三配位的正三角形空隙無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)105濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院離子半徑比與配位數(shù)的關(guān)系正三角形30.155正四面體40.225正八面體60.414正方體80.732(12)1CN+=r+/r-=配位體無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)106濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院離子緊密堆積時(shí)，帶電荷的離子所產(chǎn)生的電場(chǎng)，必然要對(duì)另一離子的電子云產(chǎn)生作用（吸引或排斥）因而使這個(gè)離子的大小和形狀發(fā)生了改變這種現(xiàn)象稱極化。每個(gè)離子都有雙重作用。

五、離子的極化無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)107濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

定義：離子在外電場(chǎng)作用下，改變其形狀和大小的現(xiàn)象。

極化過程包括兩個(gè)方面：

a)被極化：一個(gè)離子在其他離子所產(chǎn)生的外電場(chǎng)的作用下發(fā)生極化。離子被極化的難易程度用極化率（）表示：

—偶極距，F(xiàn)—電場(chǎng)強(qiáng)度

e為電荷，l為極化后正負(fù)電荷中心的距離+-+無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)108濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院b)主極化：一個(gè)離子以其本身的電場(chǎng)作用于周圍離子，使其它離子極化。

主極化能力用極化力表示：

W—離子電價(jià)，r—離子半徑

在離子晶體中，一般陰離子半徑較大，易于變形而被極化，而主極化能力較低。陽離子半徑較小，當(dāng)電價(jià)較高時(shí)其主極化能力較大，而被極化程度較低。

無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)109濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院離子極化對(duì)晶體結(jié)構(gòu)的影響：縮小了離子間距，使離子的配位數(shù)，鍵性及晶體結(jié)構(gòu)類型發(fā)生變化。（見表1-8)++++-+++++-++++-未被極化負(fù)離子被極化極化結(jié)果

一個(gè)晶體的結(jié)構(gòu)取決于其組成質(zhì)點(diǎn)的數(shù)量關(guān)系、相對(duì)大小以及極化性質(zhì)。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)110濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院五、電負(fù)性

原子吸引電子成為負(fù)離子的傾向的相對(duì)大小可用電負(fù)性表示。電負(fù)性大易獲得電子。隨著電負(fù)性差值大小形成各種鍵。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)111濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

第一規(guī)則：

圍繞每一陽離子，形成一個(gè)陰離子配位多面體，陰、陽離子的間距等于它們的半徑之和，陽離子的配位數(shù)則取決于它們的半徑之比。

六、鮑林（Pauling）規(guī)則：rarc內(nèi)能最低無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)112濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院Na+離子的CN=6，S=Z+/n=1/6Cl-離子的電價(jià)Z-=1Z-=∑Si=1/6×6得，Cl-離子的CN=6第二規(guī)則（靜電價(jià)規(guī)則）：在一個(gè)穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)中，從所有相鄰的陽離子到達(dá)一個(gè)陰離子的靜電鍵的總強(qiáng)度，等于陰離子的電荷數(shù)。以NaCl為例：對(duì)于一個(gè)規(guī)則的配位多面體，中心陽離子到達(dá)每一配位陰離子的靜電鍵強(qiáng)度S等于該陽離子的電荷數(shù)Z除以配位數(shù)n，即S=Z+/n。

陰離子的電價(jià)：Z-=∑Si=∑(Z+/n)i無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)113濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

四面體中心距10.58

0.33八面體

中心距10.710.58

可以看出，由共頂→共棱→共面，中心陽離子間的距離不斷下降，斥力會(huì)不斷增大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性便降低。對(duì)于高電價(jià)低配位的陽離子，這種效應(yīng)尤其顯著。第三規(guī)則：在配位結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)陰離子多面體以共棱，特別是共面方式存在時(shí)，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性便降低。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)114濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院共有配位多面體的要素：共頂、共棱、共面。這是第三規(guī)則的延續(xù)，即電價(jià)高而配位數(shù)小的陽離子形成的配位多面體盡量彼此孤立。CaTiO3第四規(guī)則：在一個(gè)含有不同陽離子的晶體中，電價(jià)高而配位數(shù)小的那些陽離子，不趨向于相互共有配位多面體的要素。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)115濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院例如在石榴石Ca3Al2Si3O12）中Ca、Al、Si和O之間的配位方式：OAlSiCaCa一種配位方式OSiAlAlOCaCaCaCaSi不可能存在的配位方式

第五規(guī)則（節(jié)省規(guī)則）：在一個(gè)晶體中，本質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)組元的種類，傾向于為數(shù)最少。這是晶體中質(zhì)點(diǎn)作有規(guī)律重復(fù)排列的要求。本質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)組元：在性質(zhì)上有明顯差別的不同的配位方式。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)116濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院鮑林規(guī)則主要適用于離子晶體，對(duì)理想晶體結(jié)構(gòu)有用。但不完全適用于過渡元素化合物離子晶體，更不適用于非離子晶格的晶體，對(duì)這類晶體結(jié)構(gòu)需要用晶體場(chǎng)和配位場(chǎng)等理論說明。無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)117濟(jì)南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院安全閥基本知識(shí)如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計(jì)壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護(hù)!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護(hù)!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個(gè)壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長(zhǎng)輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高適用范圍廣價(jià)格經(jīng)濟(jì)對(duì)介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會(huì)有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達(dá)到安全閥設(shè)定點(diǎn)前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點(diǎn)過大的入口壓力降會(huì)造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點(diǎn)彈簧式安全閥的缺點(diǎn)=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強(qiáng).能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運(yùn)行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動(dòng)作特性可遠(yuǎn)傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點(diǎn)對(duì)介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會(huì)堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點(diǎn)重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)目前低壓儲(chǔ)罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.價(jià)格經(jīng)濟(jì).重力板式產(chǎn)品的缺點(diǎn)不可現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴(yán)重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達(dá)到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個(gè)常用規(guī)范ASMEsectionI-動(dòng)力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(jì)(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計(jì)算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報(bào)價(jià)依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價(jià)?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動(dòng)副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時(shí)，一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一，然后迅速回座并再次起跳。頻跳時(shí)，閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會(huì)造成密封面的嚴(yán)重?fù)p傷。如果頻跳現(xiàn)象進(jìn)一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實(shí)效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實(shí)效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會(huì)破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時(shí)無法達(dá)到需要的排放量，系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時(shí)壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閥門入口處的壓力是相對(duì)穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí)，閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%，是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達(dá)到完全排放，系統(tǒng)壓力仍然很高，所以閥門會(huì)再次起跳并重復(fù)上述過程，既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴(yán)重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長(zhǎng)而且沒有作相應(yīng)的補(bǔ)償（使用內(nèi)徑較大的管道）。4、連接管過于復(fù)雜（拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。）導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個(gè)環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高，則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài)，從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平，因此回座后閥門會(huì)很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需排量。

由于所選的安全閥的喉徑面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所需，安全閥排放時(shí)過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快，而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解，使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳：當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到安全閥的起跳壓力時(shí)，閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對(duì)閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，導(dǎo)致閥體內(nèi)機(jī)構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大：安全閥正常起跳后長(zhǎng)時(shí)間無法回座，閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計(jì)不當(dāng)造成排氣不暢，由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞，使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累，這時(shí)背壓會(huì)作用在閥門內(nèi)部機(jī)構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢(shì)。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素：4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對(duì)閥門排放時(shí)的排放反力計(jì)算不足，從而在排放時(shí)閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母（位于閥桿頂端）的定位銷脫落。在閥門排放時(shí)由于振動(dòng)使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素：7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫，在閥門排放時(shí)由于振動(dòng)時(shí)彈簧壓緊螺栓松動(dòng)上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。

8、閥門安裝不當(dāng)，使閥門垂直度超過極限范圍（正負(fù)兩度）從而使閥桿組件在回落過程中受阻。

9、閥門的密封面中有雜質(zhì)，造成閥門無法正常關(guān)閉。

10、鎖緊螺母沒有鎖緊，由于管道震動(dòng)下環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，上平面高于密封面，閥門回座時(shí)無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素：謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機(jī)理主要內(nèi)容疾?。?/p>

——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能（包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝）的異常，歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異，而這些蛋白質(zhì)又是細(xì)胞核中相應(yīng)基因借助細(xì)胞受體和細(xì)胞中信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號(hào)后作出應(yīng)答（表達(dá)）的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因：

—是遺傳信息的載體

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段

—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運(yùn)：微效基因的變異——生物體對(duì)生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有：“人類所有疾病均可視為基因病”之說注：如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話，外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問：兩個(gè)不相干的人，如果他們患得同一疾病，致病基因是否相同？再問：同卵雙生的孿生兄弟，他們患病的機(jī)會(huì)是否一樣，命運(yùn)是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對(duì)的______、______

和

，而引起的

的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念：英語句子中的一個(gè)字母的改變，可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化？可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替換、增添、缺失堿基對(duì)，可能會(huì)使性狀不變、變化不大或完全改變。基因的結(jié)構(gòu)改變,一定會(huì)引起性狀的改變??原句：1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性（差異性）在人群中的發(fā)生概率>1%（SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時(shí)，可用致病突變加以描述SNP:散在單個(gè)堿基的不同，單個(gè)堿基的缺失、插入和置換。

CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異，包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯(cuò)義突變、無義突變、移碼突變

致病突變生殖細(xì)胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細(xì)胞基因突變局部形成突變細(xì)胞群（腫瘤）。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因（誘發(fā)因素）紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細(xì)菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對(duì)出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時(shí)二聚體對(duì)應(yīng)鏈空缺，堿基隨機(jī)添補(bǔ)發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)與T類似，多為酮式構(gòu)型。間期細(xì)胞用酮式5BU處理，5BU能插入DNA取代T與A配