文档介绍：的方法。
以球体严密堆积的方法描述晶体构造o
这对于金属晶体和一些离子晶体的构造描述很有用。
无机非金属常见晶体构造[1]
NaCl 型构造
NaCl的晶体构造见图1 — 51所示，它属于一的四 面体空 隙之中。ZnS晶胞中质点 的坐 标是 S2-：
投影图，相当于图1 — 52〔A〕的俯视图。图中数字为标图。0为晶胞的底面位置，50为晶
胞二分之一标高，25和75分别为四分之一和四分之三的标高。根据晶体构造中所具有的平
移特性，0和100, 25和125等都是等效的。图 1—52〔C〕那么是按多面体连接方式表示 的立方ZnS构造。它是由Zn—S四面体以共顶的方式相连而成。
⑷(/)(C)
图1 — 53闪锌矿晶体构造
闪锌矿结构
属于闪锌矿构造的晶体有3-SiC、GaAs、AlP、InSb等。
a-ZnS〔纤锌矿〕型构造
OS 2
纤锌矿晶体构造为六方晶系P63mc空间群，晶胞参数为
ao=, co=, Z=2。六方 ZnS晶胞中质点的坐标是 2H2 11
S2-： 000, 3 3 2 ; Zn2+: 00u, 3 3 (u 2)。其中 u=。图 1—54
是六方ZnS的晶胞，Zn2+离子的配位数是 4, S2-离子的配位数也
是4。在纤锌矿构造中，S2一离子按六方严密堆积排列，Zn2+离
图1—54纤锌矿构造
子充填于二分之一的四面体空隙中。属于纤锌矿构造的晶体有 BeO、ZnO 和 AlN 等。
BeO陶瓷熔点高达2500 c以上，其导热系数为a -Al2O3陶瓷
的15〜20倍。BeO对辐射具有相当稳定性质，可作为核反响堆中的材料。但BeO的粉末及
蒸汽有剧毒，生产中要严格控制。
AlN陶瓷导热系数很高〔单晶实测为250W/mK〕，散热能力强，可作为半导体芯片的
基板材料。AlN陶瓷的金属化性能较好，可替代有毒的BeO瓷在电子工业中广泛应用，用
作微波输能窗等等。 以上讨论了 AX型二元化合物的几种晶体构造类型。从CsCl、NaCl和ZnS中阴、阳离子的
半径比值看，r+/r-是逐渐下降的。对于 CsCl、NaCl而言，是典型的离子晶体，离子的配 位关系是符合鲍林规那么的。但是，在 ZnS晶体中，已不完全是离子键，而是由离子键向 共价键过渡。这是因为 Zn2+是铜型离子，最外层有 18个电子，而S2-离子的极化率“值又 -3〔nm〕3,所以在ZnS晶体构造中，离子极化是很明显的。从而改变了阴、 阳离子之间的距离和键的性质。这在ZnO的构造中也可以明显看到。按 ZnO的r+/r-值，
Zn2+离子的配位数应为 6,应属于NaCl型构造。而实际上ZnO是纤锌矿构造，Zn2+离子的 配位数为4。其原因就是因为 ZnO中的离子极化，使r+/r-下降，从而导致配位数和键性的
变化。
所以，晶体构造不仅与离子半径比即几何因素有关，而且还与晶体中离子或原子间化学
键类型有关。。
CaF2〔萤石〕型构造
图1—54CaF2〔萤石〕晶体构造
萤石晶体构造是立方晶系Fm3m空间群，a0= , Z=4。图1 — 55〔A〕是萤石晶体构
造，可以看到，Ca2+位于立方面心的结点位置上，F-位于立方体内八个小立方体的中心。
Ca2+的配位数为 8,而F-的配位数是 4。CaF2晶胞中质点的坐标可表示为Ca2+： 000,
11c 1^1c11L- 1113 3 13 1 31 3 33 3 31 1 31 3 13 1 1
0, _0_, 0; F,,,,,,,
2 22 22 2444444 4444444444444444 4 4。如果用严密堆积排
列方式考虑，可以看作由Ca2+按立方严密堆积排列，而F-离子充填于全部四面体空隙之中。
此外，图l—54〔C〕还给出了 CaF2晶体构造以配位多面体相连的方式。图中立方体是 Ca-F
立方体，Ca2+离子位于立方体中心，F-离子位于立方体的顶角，立方体之间以共棱关系相 连。在CaF2晶体构造中，由于以 Ca2+离子形成的严密堆积中，八面体空隙全部空着，因 此，在构造中，八个 F-离子之间就有一个较大的“空洞”，这些"空洞”为F-离子的扩散
提供了条件。所以，在萤石构造之中，往往存在着负离子扩散机制。
属于萤石型构造的晶体有 BaF2、PbF2、SnF2、CeO2、ThO2、UO2等。低温型ZrO2〔单斜 晶系〕的构造也类似于萤石构造。其晶胞参数为 a0= , b0= , c0= , 3=99° 1