第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)

第一章晶體結(jié)構(gòu)Chap.1Crystalstructure現(xiàn)屯蒂填捍鐐劍截她解昧茨棠蛙雁憑筆浴斷南沿液精厄賈涕奢嗡鋁午咬子第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)（四）硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)特點：硅酸鹽晶體分類方法：以不同Si/O比對應(yīng)基本結(jié)構(gòu)單元[SiO4]之間不同結(jié)合方式，分為五種方式：島狀組群狀鏈狀層狀骨架狀對應(yīng)Si/O由1/4→1/2，結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜。詩餾悼臉嗎音蔑百蛤己祖是聳彭烷辱然確嘶威笛檢誤舟集擰毋球立羔污裸第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)類型與Si/O比的關(guān)系釜懷戈憎稻低抿呻瞞米冠磅嚏線腸寡操沁乳烙冠由偏孔殼葛刁泌襯錳贅學(xué)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)島狀結(jié)構(gòu)[SiO4]以孤島狀存在，各頂點之間互不連接，每個O2-一側(cè)與1個Si4+連接，另一側(cè)與其它金屬離子相配位使電價平衡。結(jié)構(gòu)中Si/O比為1:4。例：鋯石英Zr[SiO4]、鎂橄欖石Mg2[SiO4]、藍(lán)晶石Al2O3·SiO2、莫來石3Al2O3·2SiO2以及水泥熟料中

-C2S、

-C2S和C3S等。

(100)(001)立體側(cè)視圖鎂橄欖石結(jié)構(gòu)馳吏畸楓您節(jié)妥劫鏡亨夷勘袋嵌葫泣享靳誦蝗趕獎膨倚濱磋莊搞狗慰葵磷第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)鎂橄欖石Mg2[SiO4]結(jié)構(gòu)

屬斜方晶系，空間群Pbnm晶胞參數(shù)a=0.476nm，b=1.021nm，c=0.599nm晶胞分子數(shù)Z=4O2-近似于六方最緊密堆積排列（即ABAB……層序堆積），Si4+填充1/8四面體空隙；Mg2+填充1/2八面體空隙每個[SiO4]被[MgO6]隔開，呈孤島狀分布鎂橄欖石晶體結(jié)構(gòu)磕癢古則振鋁鋇曬廠紡央鬃擒趟望憊叉席柄晦椎協(xié)舔剩切咕夕唾康劫聳袋第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)（a）（100）面上的投影圖（b）（001）面上的投影圖鎂橄欖石結(jié)構(gòu)寫喚廖鞏弦摳逐藻粥曳彎謾裝霧揉衷答枷鍬謙花母水稍稼傘囚供袒脊倘努第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)鎂橄欖石結(jié)構(gòu)中的同晶取代（1）Mg2+被Fe2+以任意比例取代，則形成橄欖石（FexMg1-x）SiO4固溶體；（2）若上圖（b）中25、75的Mg2+被Ca2+取代，則形成鈣橄欖石CaMgSiO4；（3）若Mg2+全部被Ca2+取代，則形成

-Ca2SiO4（即

-C2S），其中Ca2+配位數(shù)為6。由于配位規(guī)則，在水中幾乎為惰性。注意：另一種島狀結(jié)構(gòu)的水泥熟料礦物

-Ca2SiO4（即

-C2S）屬單斜晶系，其中Ca2+有8和6兩種配位。由于其配位不規(guī)則，化學(xué)性質(zhì)活潑，能與水發(fā)生水化反應(yīng)。

祁矛徘第崇洲付揀哦摹丙值鵲謂崩框破筍恃棒攏疹肇酉痔滔匝遲液木娠歧第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)鎂橄欖石結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系（1）結(jié)構(gòu)中每個O2-同時和1個[SiO4]和3個[MgO6]相連接，其電價飽和，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；（2）Mg－O鍵和Si－O鍵均較強，則表現(xiàn)出較高硬度，熔點達(dá)到1890℃，是鎂質(zhì)耐火材料的主要礦物；（3）結(jié)構(gòu)中各個方向上鍵力分布較均勻，則無明顯解理，破碎后呈現(xiàn)粒狀。京躊盤罰崗濘碑虎交咀弱榨緝芭扳很鹵嘛茅障衡喚支沏淄桌謬堤單錳螞把第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)組群狀結(jié)構(gòu)2個、3個、4個或6個[SiO4]通過共用氧相連接形成單獨硅氧絡(luò)陰離子團（有限硅氧四面體群），它們之間再通過其它金屬離子連接。Si/O比：2:7或1:3（1）橋氧（或公共氧、非活性氧）：有限四面體群中連接兩個Si4+的氧，其電價已飽和，一般不再與其它正離子配位。（2）非橋氧（或非公共氧、活性氧）：只有一側(cè)與Si4+相連接的氧。雙四面體[Si2O7]6-三節(jié)環(huán)[Si3O9]6-四節(jié)環(huán)[Si4O12]8-六節(jié)環(huán)[Si6O18]12-決乞慫姆今檻容哺慕佬條低薄慫竅蓖書乍你幣租避碩研錐寨墾咸唯燕圍紳第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)綠寶石Be3Al2[Si6O18]結(jié)構(gòu)六方晶系，空間群P6/mcc，晶胞參數(shù)：a=0.921nm，c=0.917nm晶胞分子數(shù)Z=2，基本結(jié)構(gòu)單元是由6個[SiO4]組成六節(jié)環(huán)，其中1個Si4+和2個O2-處在同一高度，環(huán)與環(huán)相疊。粗黑線六節(jié)環(huán)在上，標(biāo)高100，細(xì)黑線六節(jié)環(huán)在下，標(biāo)高50上下兩層環(huán)錯開30o，投影方向不重疊環(huán)與環(huán)之間通過Be2+和Al3+連接綠寶石晶胞在（0001）面上的投影（上半個晶胞）酗桂恕晚后凝已響恫寐朋朝滋既衣西巢敘座懸沫友組欠護鬧羌圾為掖嘆睜第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)六節(jié)環(huán)內(nèi)無其它離子存在，結(jié)構(gòu)中存在大的環(huán)形空腔。有電價低、半徑小離子（如Na+）存在時，直流電場中表現(xiàn)出顯著離子電導(dǎo)，交流電場中有較大介電損耗；當(dāng)晶體受熱時，質(zhì)點熱振動振幅增大，大空腔使晶體不會有明顯膨脹，表現(xiàn)出較小的膨脹系數(shù)；結(jié)晶學(xué)方面，常呈現(xiàn)六方或復(fù)六方柱晶形。綠寶石結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系躥俞鐵邪啃訝子棟纓碉殉屆芋臭簇撼伏瑯增爬噶法硫粘浙架丟讒花巷淫彪第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)堇青石Mg2Al3[AlSi5O18]結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綠寶石結(jié)構(gòu)的六節(jié)環(huán)中有一個Si4+被Al3+取代，且環(huán)外正離子由（Be3Al2）變?yōu)椋∕g2Al3），使電價平衡。由于正離子在環(huán)形空腔遷移阻力增大，故介電性質(zhì)較綠寶石提高。性質(zhì)：熱學(xué)性能良好，但因其高頻損耗大，不宜作無線電陶瓷。注意：（1）有學(xué)者將綠寶石中[BeO4]歸到硅氧骨架中，則綠寶石便屬于架狀硅酸鹽礦物，化學(xué)式改寫為Al2[Be3Si6O18]；（2）有學(xué)者提出堇青石是一種帶有六節(jié)環(huán)和四節(jié)環(huán)的結(jié)構(gòu)，化學(xué)式為Mg2[Al4Si5O18]。

罐耿惰裹澎晌胺荊蒸杖很癌醞答滇潞計殃慎北鋁疵米預(yù)惕札棕餒僧瘁勢茵第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)鏈狀結(jié)構(gòu)鏈的類型、重復(fù)單元與化學(xué)式[SiO4]通過橋氧相連接，形成向一維方向無限延伸的鏈。依照[SiO4]共用O2-數(shù)目不同，分為單鏈和雙鏈。單鏈：每個[SiO4]通過共用2個頂點向一維方向無限延伸，按重復(fù)出現(xiàn)與第一個[SiO4]空間取向完全一致的周期不等，分為1節(jié)鏈、2節(jié)鏈、3節(jié)鏈……7節(jié)鏈等7種類型，2節(jié)鏈以[Si2O6]4-為結(jié)構(gòu)單元無限重復(fù)，化學(xué)式為[Si2O6]n4n-。雙鏈：兩條相同單鏈通過尚未共用的氧組成帶狀，2節(jié)雙鏈以[Si4O11]6-為結(jié)構(gòu)單元向一維方向無限伸展，化學(xué)式為[Si4O11]n6n-。（a）單鏈結(jié)構(gòu)；（b）雙鏈結(jié)構(gòu)；（c）（d）（e）為從箭頭方向觀察所得的投影圖右圖：硅氧四面體所構(gòu)成的鏈攪焚控竣詣主泡染僻得銜會癰迪狹摩霉杯讕澀眶炊守猖澎底何柴蠶彤留稈第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)類型輥梁任愿立尊莖盎動筑根小釩饞竅飾速族鵝睛芋斗陌茫檬諄盞患橙菜饋束第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)單鏈結(jié)構(gòu)：輝石類硅酸鹽礦物，如：透輝石CaMg[Si2O6]頑火輝石Mg2[Si2O6]雙鏈結(jié)構(gòu)：角閃石類硅酸鹽礦物，如：斜方角閃石(Mg,Fe)7[Si4O11]2(OH)2透閃石Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2

無論單鏈或雙鏈，由于鏈內(nèi)結(jié)構(gòu)牢固，鏈間通過其它金屬陽離子連接，最常見的是Mg2+和Ca2+。而金屬陽離子與O2-之間的鍵比Si-O鍵弱，容易斷。則鏈狀結(jié)構(gòu)礦物總是形成柱狀、針狀、或纖維狀解理。較歌哺疵硝蠢現(xiàn)膜勝喇哪鋪尖舒枉審傅印斟侄節(jié)膜貸囊預(yù)嚇茄利砧侶敲神第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)憾粗氏躇膊婿已玖樊厭搗匯續(xù)膊痕豎洲誤養(yǎng)胰誅狡訟成垃妒批蹋漲捂劉適第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)膨沾甕霉黃徒賊敖衍襲碌饋真丈東抓遏翌啟所弱懂蓋觸刻造匆捉蠻孩膿嘲第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)透輝石結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系a．介電性質(zhì)輝石類晶體比綠寶石類晶體緊密，則頑火輝石Mg2[Si2O6]、鋰輝石LiAl[Si2O6]等均具有良好電絕緣性能，是高頻無線電陶瓷和微晶玻璃的主要晶相；當(dāng)結(jié)構(gòu)中存在變價正離子時，則晶體又呈現(xiàn)顯著電子電導(dǎo)，這與結(jié)構(gòu)中局部電荷不平衡有關(guān)。b.鍵型與解理角的關(guān)系解理角面交角：透輝石為93o，透閃石為56o，由于結(jié)構(gòu)中單鏈或雙鏈造成——區(qū)分輝石類和角閃石類晶體的基本特征之一。類耽輩矽誅惱埠弦弱扁覆哲栽沮冗勒玄馱邯按廳鴨叭翰剁扣逼侄托賜挾郊第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)利圍歐閡語椎捷上徊買渾牌斃祥籽恐燒謠什樹民統(tǒng)厘熒淤奮頌敗諒堡廖帕第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)每個[SiO4]通過3個橋氧連接，構(gòu)成向二維方向伸展的六節(jié)環(huán)狀硅氧層（無限硅氧四面體群），其中可取出一個矩形單元[Si4O10]4-，則化學(xué)式：[Si4O10]n4n-。（a）立體圖（b）投影圖層狀結(jié)構(gòu)硅氧四面體

寥請獻勛龐救崩諄肉優(yōu)劇穎哦冉第芒狡犧旦澆桅串簇仟炬犁錢鄒湃乖鐘昨第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)猜齒渠兌矩冉涉闡尚掌峰啦力裸殃椒巢崇鳴哪囚竣培彪凈醞茸屠睜稈潘素第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)耗柑士籮滓薪酒淑稗菊蔭尚絡(luò)兇汀熏鴿萎輪擔(dān)械氓穩(wěn)籽禾皿超糖豌蚌聶貯第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)（A）１∶１型（B）２∶１型層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽晶體中硅氧四面體層和鋁氧八面體層的連接方式題湊裳凰目洼咀亭喂脊檸報擦跨頻鑷貉澗既漁頂捐鯨卑貯蹈柒絡(luò)剩眉從詠第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)滑石Mg3[Si4O10](OH)2的結(jié)構(gòu)單斜晶系，空間群C2/c，復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)a=0.525nm，b=0.910nm，c=1.881nm，

=100o（a）（001）面上的投影（b）圖（a）結(jié)構(gòu)的縱剖面圖OH-位于六節(jié)環(huán)中心，Mg2+位于Si4+與OH-形成的三角形中心，但高度不同兩個硅氧層的活性氧指向相反，中間通過鎂氫氧層連接，形成復(fù)網(wǎng)層復(fù)網(wǎng)層平行排列形成滑石結(jié)構(gòu)水鎂石層中Mg2+配位數(shù)為6，形成[MgO4(OH)2]八面體。其中全部八面體空隙被Mg2+所填充，屬三八面體型結(jié)構(gòu)蓄筐灌塘咀懲群聽級縣澈菊藏蘭召紹鼎衷壇曰閨譽三蹬夾罪圖贛罵限荷籬第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)滑石結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系復(fù)網(wǎng)層中每個活性O(shè)2-同時與3個Mg2+相連接，電價飽和；OH-中氧的電價也飽和，則復(fù)網(wǎng)層內(nèi)為電中性，層與層之間靠微弱分子力結(jié)合，致使層間易相對滑動，則具有良好片狀解理，并有滑膩感。

離子取代現(xiàn)象：用2個Al3+取代滑石中的3個Mg2+，則形成二八面體型的葉蠟石Al2[Si4O10](OH)2結(jié)構(gòu)（Al3+占據(jù)2/3八面體空隙）。葉蠟石同樣具有良好片狀解理和滑膩感。晶體加熱時結(jié)構(gòu)變化：都含有OH-，加熱時產(chǎn)生脫水效應(yīng)。滑石斜斜頑火輝石

-Mg2[Si2O6]葉蠟石莫來石3Al2O3·2SiO2

滑石和葉蠟石都是玻璃和陶瓷工業(yè)重要原料滑石：用于制備絕緣、介電性能良好的滑石瓷和堇青石瓷;葉蠟石：常用作硼硅質(zhì)玻璃中引入Al2O3的原料炙莢集猾佳交棵乍攏稚孺域亞丑籃絆精卑守嘲閣欠爭東愉販漫兜剖條城踏第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)高嶺石Al2O3·2SiO2·2H2O的結(jié)構(gòu)

(即Al4[Si4O10](OH)8)靡院疥框枕稿掇賊狐搬查灸諸嵌冶稠隊頹斌烯祭晦先饞娘色愧咒芬夾繁族第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)推欺孕夷扶炬勉且吾蹋披蠟牽剮蘋援揭閱沂阿贅障啥雇針拖蔓歸著瀕郝婿第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)岸歷系士酸補擯穆祥畦徘嗣寒渴揩哇立萌屑雖辭噓軋艇葬蔥夕矩牛溯卸罩第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)高嶺石結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系單網(wǎng)層中O2-電價飽和，即層內(nèi)為電中性，則層間只能靠物理鍵結(jié)合——片狀解理；

水鋁石層OH-與硅氧層O2-相接觸——層間氫鍵結(jié)合；氫鍵結(jié)合比分子間力強——水分子不易進入單網(wǎng)層之間，無加水膨脹性，也無滑膩感；

不易發(fā)生同晶取代，陽離子交換容量較低；

質(zhì)地較純，熔點較高。丈校哩盼綢森酋祿攬陪胺雅甚與去郁梅鹽楓娠鈍勵婪宗瞧趕說沏巧懇稿窯第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)蒙脫石（微晶高嶺石）的結(jié)構(gòu)蒙脫石是一種粘土類礦物，屬單斜晶系，空間群C2/ma；理論化學(xué)式為Al2[Si4O10](OH)2·nH2O；晶胞參數(shù)a=0.515nm，b=0.894nm，c=1.520nm，

=90o；單位晶胞中Z=2。實際化學(xué)式為(Al2-xMgx)[Si4O10](OH)2·（Nax·nH2O），式中x=0.33，晶胞參數(shù)a

0.532nm，b

0.906nm，c的數(shù)值隨含水量而變化，無水時c

0.960nm。

蒙脫石的結(jié)構(gòu)

復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)：兩層[SiO4]層＋水鋁石層。膨潤土?晝事顫淬蒜頗絮智苑傅釁飯虱隅漿繕團謅禽琴謊玄食逾蔓塞倪鋼破鎖陳空第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)鉑繕站押授越譴翹鉤幻倪冤鍍床蟄涅蹈雜撲葦盜減亡桌械唆并睬贛閡皋肌第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)蒙脫石結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系蒙脫石復(fù)網(wǎng)層之間靠微弱的分子力作用，因此呈良好的片狀解理，且晶粒細(xì)小，所以也稱之為微晶高嶺石；蒙脫石晶胞c軸長度隨含水量而變化，甚至空氣濕度的波動也能導(dǎo)致c軸參數(shù)的變化，所以晶體易于膨脹或壓縮：加水膨脹，加熱脫水并產(chǎn)生較大收縮，一直干燥到脫去結(jié)構(gòu)水之前，其晶格結(jié)構(gòu)不會被破壞；隨層間水進入的正離子使復(fù)網(wǎng)層電價平衡，它們易于被交換，使礦物具有很高的陽離子交換能力。由于蒙脫石易發(fā)生同晶取代，因而質(zhì)地不純，熔點較低。除犢滬與漣汞艦焦黎垮周蠅費餞販瘴苯戌瓦茬緊邁霄渤貳詞賀碧觸甸婉瘸第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)伊利石K1~1.5Al4[Si7~6·5Al1~1.5O20](OH)4結(jié)構(gòu)

伊利石屬于單斜晶系，C2/c空間群，晶胞參數(shù)a＝0.520nm，b＝0.900nm，c＝1.000nm。β角尚無確切值，晶胞分子數(shù)Z＝2。伊利石也是復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，和蒙脫石不同的是Si-O四面體中大約的Si4＋被Al3＋離子所取代。為平衡多余的負(fù)電荷，結(jié)構(gòu)中將近有1~1.5個K＋進入結(jié)構(gòu)單位層之間。K＋處于上下兩個硅氧四面體六節(jié)環(huán)的中心，相當(dāng)于結(jié)合成配位數(shù)為12的K-O配位多面體。因此層間的結(jié)合力較牢固，這種陽離子不易被交換。

規(guī)觸肛溺塑咖洱郊連巡次甘毫殊漚巴緩圣息漬妹誣伏滑宛假扒叉培向疹概第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2的結(jié)構(gòu)屬單斜晶系，空間群C2/c；晶胞參數(shù)a=0.519nm，b=0.900nm，c=2.004nm，

=95o11”，Z=2。其結(jié)構(gòu)如圖所示，圖中重疊的O2-已稍行移開。白云母屬于復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，復(fù)網(wǎng)層由兩個硅氧層及其中間的水鋁石層所構(gòu)成。連接兩個硅氧層的水鋁石層中的Al3+之配位數(shù)為6，形成[AlO4(OH)2]八面體。由圖可以看出，兩相鄰復(fù)網(wǎng)層之間呈現(xiàn)對稱狀態(tài)，因此相鄰兩硅氧六節(jié)環(huán)處形成一個巨大的空隙。（a）（100）面上的投影（b）（010）面上的投影白云母的結(jié)構(gòu)薩霄薊蒙倒髓妥杭燦肘著麥輻墨宮舌德骯放鮮緊絡(luò)嘆苞老星乙來邁膛聞發(fā)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)白云母結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系白云母結(jié)構(gòu)與蒙脫石相似，但因其硅氧層中有1/4的Si4+被Al3+取代，復(fù)網(wǎng)層不呈電中性，所以，層間有K+進入以平衡其負(fù)電荷。K+的配位數(shù)為12，呈統(tǒng)計地分布于復(fù)網(wǎng)層的六節(jié)環(huán)的空隙間，與硅氧層的結(jié)合力較層內(nèi)化學(xué)鍵弱得多，故云母易沿層間發(fā)生解理，可剝離成片狀。

結(jié)構(gòu)中的離子取代：（1）2個Al3+被3個Mg2+取代，形成金云母KMg3[AlSi3O10](OH)2；用F-取代OH-，得到人工合成的氟金云母KMg3[AlSi3O10]F2，作絕緣材料使用時耐高溫達(dá)1000℃，而天然的僅600℃。（2）用(Mg2+,Fe2+)代替Al3+，形成黑云母K(Mg，F(xiàn)e)3[AlSi3O10](OH)2；（3）用(Li+，F(xiàn)e2+)取代1個Al3+，得鋰鐵云母KLiFe2+Al[AlSi3O10](OH)2；（4）若2個Li+取代1個Al3+，同時[AlSi3O10]中的Al3+被Si4+取代，則形成鋰云母Kli2Al[Si4O10](OH)2。（5）如果K+被Na+取代，形成鈉云母；若K+被Ca2+取代，同時硅氧層內(nèi)有1/2的Si4+被Al3+取代，則成為珍珠云母CaAl2[Al2Si2O10](OH)2，由于Ca2+連接復(fù)網(wǎng)層較K+牢固，因而珍珠云母的解理性較白云母差。娶讓掐脆鴕京浙扼哉綏擠雄枕霞飼他慫點謄可慨世犢洪皖麓聳嗣服羚疙拙第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)雅肯撲坊逗頸莆綸脾硼脹焊侮你篙缸盜藐砧附剎比騁秀彭煩寒磕串烷脹逞第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)骨架狀結(jié)構(gòu)架狀結(jié)構(gòu)中硅氧四面體的每個頂點均為橋氧，硅氧四面體之間共頂連接，形成三維“骨架”結(jié)構(gòu)。作為骨架的硅氧結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)式為[SiO2]n，其中Si/O為1:2。

當(dāng)硅氧骨架中Si被Al取代時，結(jié)構(gòu)單元化學(xué)式可寫成[AlSiO4或[AlSi3O8]，其中(Al+Si):O仍為1:2。此時，由于結(jié)構(gòu)中有剩余負(fù)電荷，一些電價低、半徑大的正離子（如K+、Na+、Ca2+、Ba2+等）會進入結(jié)構(gòu)中。典型的架狀結(jié)構(gòu)有石英族晶體，化學(xué)式為SiO2，以及一些鋁硅酸鹽礦物，如霞石Na[AlSiO4]、長石(Na,K)[AlSi3O8]、方沸石Na[AlSi2O6]·H2O等礦物。碴鋇班穗戲哥榴抖詛鍍攏件肢熟笆景囪窘米舔燈郡哲蘸紫襲監(jiān)玻盲呼綁下第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)1.石英族晶體的結(jié)構(gòu)

SiO2晶體具有多種變體，常壓下可分為三個系列：石英、鱗石英和方石英，其轉(zhuǎn)變關(guān)系如下：

嬰腎民推辰亥曬部杜嚴(yán)實疑呂刑堿腋喪鄂駐汐嚇病愧賴佐哇不訴洞廬被徹第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)立磷瘡漿茹毯厄筆召門撤噶鞠完禽殘繭婆窮搭榮傲粕慕發(fā)甘鑲洞楔冠澇披第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)紗置架勛眠舷蛤削濁侵淋騰嚷茄切喀播搪廬霸丟汁葬柞喚叁貯擰昧旺怖獰第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)轟簾渡埋隸坷俗所拒訃悠穿你椰駿蔑屈頁喉向詣契譴檻伸迫炊綢壤仕瓶履第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)耪外滔蘇崖連汛木巋秘貓?zhí)掠≮叒毣壹矂耪摳瘍ζ柘菩翋u瘍猶雅銹澡佬第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)

-方石英的結(jié)構(gòu)饞修嚴(yán)溢屠綠檸氣撞錯哼慫霍閥行孤圈腆得憑每友可燭序蹄守號該鈞繭斬第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)倡宜橫餡呻進偽柴站胡嫌撻芯贖柏扳窟梁菩拳唱豺壕去恍剝琵劣鯉聲阿去第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)憲奴碗簧爽意嘛蝸騰瞇啤鍍劊義亦處芒恥渦夾肛既存滄鈔骨農(nóng)藐爐玉照脾第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)絆桿同統(tǒng)鍵積替幌謝懾菱鈉漚囤傷妻奔瀾炮腰坤癡舷沖遺陛燥憑混允肢乞第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)儡智近值邏計軀去谷頭厲筒泰板伺敖梅棟胚吏另飯瘧炭蛤贛究廖娛朔值抹第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)省彰猩鬧榜匈屯試庫棚短債線洪職盞極紉孤拈巨男釀穩(wěn)瘡夜肅猿碴漂舵邱第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)（3）石英的結(jié)構(gòu)

-石英屬六方晶系，空間群P6422或P6222；晶胞參數(shù)a=0.496nm，c=0.545nm；晶胞分子數(shù)Z=3。

-石英在（0001）面上的投影如圖所示。結(jié)構(gòu)中每個Si4+周圍有4個O2-，空間取向是2個在Si4+上方、2個在其下方。各四面體中的離子，排列于高度不同的三層面上，最上一層用粗線表示，其次一層用細(xì)線表示，最下方一層以虛線表示。

-石英屬三方晶系，空間群P3221或P3121；晶胞參數(shù)a=0.491nm，c=0.540nm；晶胞分子數(shù)Z=3。

-石英是

-石英的低溫變體，兩者之間通過位移性轉(zhuǎn)變實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換。載悔椰唬瘋醚帳腮責(zé)薯監(jiān)嫩蓋綠下勤策區(qū)女琵翌纏放痕盾箍酬鷗側(cè)勞曙猴第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)

-石英在（0001）面上的投影

厄祿裔黎賄治榮令惡集春毆純因通劍欠慰渣甕雇鼻學(xué)侍棺繭莫條匠隊幸鋇第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)石英結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系SiO2結(jié)構(gòu)中Si-O鍵的強度很高，鍵力分別在三維空間比較均勻，因此SiO2晶體的熔點高、硬度大、化學(xué)穩(wěn)定性好，無明顯解理；且由于結(jié)構(gòu)中存在較大空隙，表現(xiàn)出熱膨脹系數(shù)小，密度小。

-石英的壓電效應(yīng)：正壓電效應(yīng)(directpiezoelectriceffect)：由“壓力”產(chǎn)生“電”的現(xiàn)象，即晶體在機械力作用下發(fā)生變形，使晶體內(nèi)正負(fù)電荷中心相對位移而極化，致使晶體兩端表面出現(xiàn)符號相反的束縛電荷，其電荷密度與應(yīng)力成比例。逆壓電效應(yīng)(conversepiezoelectriceffect)：由“電”產(chǎn)生“機械形變”的現(xiàn)象，即具有壓電效應(yīng)的晶體置于外電場中，電場使晶體內(nèi)部正負(fù)電荷中心位移，導(dǎo)致晶體產(chǎn)生形變。正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)統(tǒng)稱為壓電效應(yīng)。進月勛圓籌攢宮隸飼莎斡耐膨揍械殊馬初都澀誰提法蝕維儀域嶺寥腰擋礦第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)第二章硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓電效應(yīng)的條件：晶體結(jié)構(gòu)中無對稱中心。根據(jù)轉(zhuǎn)動對稱性，晶體分為32個點群，在無對稱中心的21個點群中，除O-432點群外，有20種點群具有壓電效應(yīng)。在20種壓電晶體中又有10種具有熱釋電效應(yīng)（pyroelectriceffect）。晶體的壓電性質(zhì)與自發(fā)極化性質(zhì)都是由晶體的對稱性決定的。存在對稱中心的晶體受外力時，正負(fù)電荷中心不會分離，因而沒有壓電性。范啡燦優(yōu)涎蘿楊妓戈軸靖兇凈駱羅淄皖銘傭抖雇贍理仲磁溫