文档介绍：关于硅酸盐晶体结构
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一、硅酸盐晶体的组成表征、结构特点 及分类
在地壳中形成矿物时，由于成矿的环境不可能十分纯净，矿物组成中常含有其它元素，加之硅酸盐晶体中的正负离子都可以被其它离子部分或全部地4]四面体通过共用氧相连接形成单独的硅氧络阴离子团，如图1-3-4所示。硅氧络阴离子团之间再通过其它金属离子连接起来，所以，组群状结构也称为孤立的有限硅氧四面体群。
双四面体[Si2O7]6-
三节环[Si3O9]6-
四节环[Si4O12]8-
六节环[Si6O18]12-
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桥氧：有限四面体群中连接两个Si4+离子的氧称为桥氧，由于这种氧的电价已经饱和，一般不再与其它正离子再配位，故桥氧亦称为非活性氧。
非桥氧：相对地只有一侧与Si4+离子相连接的氧称为非桥氧或活性氧。
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组群状结构中Si/O比为2：7或1：3。
硅钙石Ca3[Si2O7]，铝方柱石Ca2Al[AlSiO7]和镁方柱石Ca2Mg[Si2O7]等具有双四面体结构。
蓝锥矿BaTi[Si3O9]具有三节环结构。
绿宝石Be3Al2[Si6O18]具有六节环结构。
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图1-3-5 绿宝石晶胞在（0001）面上的投影（上半个晶胞）
基本结构单元：由6个[SiO4]四面体组成的六节环。六节环中的1个Si4+和2个O2-处在同一高度，环与环相叠起来。图中粗黑线的六节环在上面，标高为100，细黑线的六节环在下面，标高为50。上下两层环错开30o，投影方向并不重叠。环与环之间通过Be2+和Al3+离子连接。
绿宝石 Be3Al2[Si6O18] 结构
绿宝石属于六方晶系，空间群P6/mcc，晶胞参数a=，c=，晶胞分子数Z=2，如图1-3-5。
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结构与性质的关系：绿宝石结构的六节环内没有其它离子存在，使晶体结构中存在大的环形空腔。当有电价低、半径小的离子（如Na+）存在时，在直流电场中，晶体会表现出显著的离子电导，在交流电场中会有较大的介电损耗；当晶体受热时，质点热振动的振幅增大，大的空腔使晶体不会有明显的膨胀，因而表现出较小的膨胀系数。结晶学方面，绿宝石的晶体常呈现六方或复六方柱晶形。
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介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场(真空中)与最终介质中电场比值即为介电常数(permeablity),，代表束缚电子能力弱。 介电强度（dielectric strength）是指单位厚度的绝缘材料在击穿之前能够承受的最高电压，即电场强度最大值，单位是kV/mm。包括塑料
介电损耗是指 电介质在交变电场中,由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。原因,电解质中含有能导电的载流子,在外加电场作用下,产生导电电流,消耗掉一部分电能,转为热能。
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堇青石Mg2Al3[AlSi5O18] 与绿宝石结构相同，但六节环中有一个Si4+被Al3+取代；同时，环外的正离子由（Be3Al2）变为（Mg2Al3），使电价得以平衡。此时，正离子在环形空腔迁移阻力增大，故堇青石的介电性质较绿宝石有所改善。堇青石陶瓷热学性能良好，但不宜作无线电陶瓷，因为其高频损耗大。
应该注意，有的研究者将绿宝石中的[BeO4]四面体归到硅氧骨架中，这样绿宝石就属于架状结构的硅酸盐矿物，分子式改写为Al2[Be3Si6O18]。至于堇青石，有人提出它是一种带有六节环和四节环的结构，化学式为Mg2[Al4Si5O18]。
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四、链状结构
、重复单元与化学式
硅氧四面体通过共用的氧离子相连接，形成向一维方向无限延伸的链。依照硅氧四面体共用顶点数目的不同，分为单链和双链两类。
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如果每个硅氧四面体通过共用两个顶点向一维方向无限延伸，则形成单链，见图1-3-6 。单链结构以[Si2O6]4-为结构单元不断重复，结构单元的化学式为[Si2O6]。
在单链结构中，按照重复出现与第一个硅氧四面体的空间取向完全一致的周期不等，单链分为1节链、2节链、3节链……7节链等7种类型，见图1-3-7 。
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图1-3-7 单链结构类型