《金屬材料工程概論（第2版）》13-1材料的結(jié)合方式與鍵性課件_第1頁(yè)
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13

材料科學(xué)理論知識(shí)概要13.1.1材料的結(jié)合方式組成物質(zhì)整體的粒子(原子、分子或離子)間的相互作用力叫化學(xué)鍵。由于原子等粒子相互作用時(shí)，其吸引和排斥情況的不同，形成了不同類(lèi)型的化學(xué)鍵，主要有共價(jià)鍵、離子鍵和金屬鍵。

圖13-1表明了硅的共價(jià)鍵和鹽（NaCl）的離子鍵。金屬原子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是外層電子少，容易失去。當(dāng)金屬原子相互靠近時(shí)，其外層的價(jià)電子脫離原子成為自由電子，為整個(gè)金屬所共有，它們?cè)谡麄€(gè)金屬內(nèi)部運(yùn)動(dòng)，形成電子氣。這種由金屬正離子和自由電子之間互相作用而結(jié)合稱(chēng)為金屬鍵。

13.1

材料的結(jié)合方式與鍵性圖13-1金屬鍵金屬鍵金屬鍵無(wú)方向性和飽和性，故金屬的晶體結(jié)構(gòu)大多具有高對(duì)稱(chēng)性，利用金屬鍵可解釋金屬所具有的各種特性。金屬內(nèi)原子面之間相對(duì)位移，仍舊保持著金屬鍵結(jié)合，故金屬具有良好的延展性。在一定電位差下，自由電子可在金屬中定向運(yùn)動(dòng)，形成電流，顯示出良好的導(dǎo)電性。隨溫度升高，正離子(或原子)本身振幅增大，阻礙電子通過(guò)，使電阻升高，因此金屬具有正的電阻溫度系數(shù)。因此將金屬定義為具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)。固態(tài)金屬中，不僅正離子的振動(dòng)可傳遞熱能，而且電子的運(yùn)動(dòng)也能傳遞熱能，故比非金屬具有更好的導(dǎo)熱性。金屬中的自由電子可吸收可見(jiàn)光的能量，被激發(fā)、躍遷到較高能級(jí)，因此金屬不透明。當(dāng)它跳回到原來(lái)能級(jí)時(shí)，將所吸收的能量重新輻射出來(lái)，故使金屬具有金屬光澤。13.1.2工程材料的鍵性金屬材料的結(jié)合鍵主要是金屬鍵，但四價(jià)錫卻有明顯共價(jià)鍵特點(diǎn)，而Mg3Sb2這樣的金屬間化合物卻顯示出強(qiáng)烈的離子鍵特性。陶瓷材料的結(jié)合鍵主要是離子鍵與共價(jià)鍵。高分子材料的鏈狀分

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