镁铝尖晶石透明陶瓷的制备与光学性能研究(2)
时间:2019-08-17 15:55 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
尖晶石家族是十分庞大的，镁铝尖晶石只是其中的一分子，所以其分子结构仍旧是属于尖晶石这种等轴晶系的，分子式是AB2O4，由于这一结构是尖晶石所具有的，所以也称为尖晶石结构，这一结构是立方晶系，面心立方点阵。既然是同一种分子结构，那么各原子的排列方式就是相同的，其中氧原子之间是等同的，按照立方密堆积排列。换一种说法，氧离子立方紧密堆积，而A离子则是占据了8个A位，也就是说A离子占据了8个四面体空隙；B离子占据了16个八面体空隙，综上所述，那么尖晶石的晶胞通式就是A8B16O32，经过化简就得到前文所说的AB2O4，因为氧原子的数目远大于阳离子的数目，所以在镁铝尖晶石的晶胞中，镁铝离子与阳离子按一定规律排列，按最密堆积的八面体和四面体形成空隙。保持电中性，下图即为尖晶石的结构示意图： A、B位上的离子化合价之比是2:3，这一现象普遍存在于大多数尖晶石结构的化合物中，到目前为止，在已发现的一百多种分子结构是尖晶石结构的化合物中，A、B离子化合价之比为4:2的化合物的数量仅次于化合价之比为2:3的尖晶石晶体，而反尖晶石结构的化合物又在这类化合物中占绝大多数，例如TiMg2O4，TiZn2O4，TiMn2O4等。反尖晶石结构和正常尖晶石结构的区别就在于A位离子和B为离子中的8个互换了位置，也就是说8个A2＋离子与8个B4＋离子产生了复合，占据了在正常的尖晶石结构中B位的间隙，剩下的B离子则求带领原来的A离子的位置，进入到四面体的间隙中。除了以上提到的两种极端的原子排列的情况（这两种情况都是原子均匀分布的），原子混合以中间状态分布的情况也有可能存在。这就需要我们定量的表示A离子在八面体上所占的数目，我们用反分布律α来表示，这样就扩充了各种尖晶石结构的通式，如下： 正型：当α＝0时，（A）四面体( B2)八面体O4； 反型：当α＝1时，（B）四面体(A，B)八面体O4； 混合型：当0＜α＜1时，（Bα，A 1－α）四面体( Aα，B 2－α )八面体O4。 对于影响化合物的性能的因素来说，正反尖晶石的结构类型和范围的程度是主要的，就常见的化合价之比为2:3和4:2的尖晶石结构而言，前者的结构更加趋向正型尖晶石，而后者则相反，趋向反型。总管所有种类的尖晶石的结构，有很大一部分尖晶石的结构是属于混合型的结构的，而且不能确定范围程度，同时，存在一些品种的尖晶石完全违背了上文所说的规律。造成这种分布的影响因素有很多，范围也很广，包括离子键中的静电能、共价键的空间分布、离子半径、晶体场等很多方面。依据前人的经验和实验所得数据，我们可以将绝大部分的二 (责任编辑：qin) |