工程材料中原子間的鍵合有4種:金屬鍵、共價(jià)鍵、離子鍵和范德瓦耳斯鍵。前3種是靠原子的外電 子殼層s、P的電子的傳遞或共享來(lái)獲得的，結(jié)合力強(qiáng)，稱為主價(jià)鍵或化學(xué)鍵。范德瓦耳斯鍵是次價(jià)鍵，相 對(duì)較弱。氫鍵屬于范德瓦耳斯鍵。有時(shí)原子間鍵合由上述兩種以上鍵混合組成，稱為混合鍵。原子的鍵 合和鍵合類型強(qiáng)烈影響材料的結(jié)構(gòu)和性能。恒儀硬度計(jì)&金相制樣設(shè)備
1.1. 1金相切割機(jī)金屬鍵合
金屬原子的價(jià)電子掙脫原子核的束縛形成電子云，正離子排列在晶格結(jié) 點(diǎn)位置，依靠自由電子和正離子間相互作用而形成的鍵稱為金屬鍵。其特點(diǎn) 是無(wú)方向性和無(wú)飽和性。然而，性能與堆垛方向（晶向)有關(guān)。金屬鍵的鍵能 相對(duì)很高，因此，具有金屬鍵的材料具有相對(duì)高的彈性模量和好的延展性，同 時(shí)具有相對(duì)高的熔點(diǎn)和良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。
1.1.2金相切割機(jī)共價(jià)鍵合
在兩個(gè)或多個(gè)原子之間依靠?jī)r(jià)電子共享而形成共價(jià)鍵。根據(jù)共用電子對(duì)在兩個(gè)成鍵原子之間是否 發(fā)生偏離，它可分為極性鍵和非極性鍵兩種。形成共價(jià)鍵時(shí)，為使電子云達(dá)到限度的重疊，共價(jià)鍵 具有方向性和飽和性，它一般比離子鍵更強(qiáng)。這樣，共價(jià)鍵晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熔點(diǎn)高，質(zhì)硬而脆，導(dǎo)電能
力差。元素碳和硅的各自原子組成共價(jià)鍵物質(zhì)(如金剛石)時(shí)，每個(gè)原子共享8個(gè)電子，相對(duì)的鍵角在空間均 布，鍵角為109. 5°。當(dāng)成鍵原子的環(huán)境不相同時(shí)，則鍵角發(fā)生偏差，如NH3和H20的相應(yīng)鍵角為107°和 104°。S和Si02共價(jià)鍵形成示意。
1.1. 3金相切割機(jī)離子鍵
帶相反電荷的離子相互吸引的鍵合方式稱為離子鍵。大多數(shù)鹽、堿和金屬氧化物以離子鍵進(jìn)行結(jié)合。 一般離子晶體中靜電引力較強(qiáng)，因此熔點(diǎn)和硬度均較高，是良好的絕緣體。
離子鍵晶體為正負(fù)離子相間排列結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使正負(fù)離子間的引力，同號(hào)離子間的斥力最小。 NaCl離子鍵形成示意圖見(jiàn)
1.1.4金相切割機(jī)范德瓦耳斯鍵
一個(gè)中性原子在內(nèi)電場(chǎng)或外電場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生極化，產(chǎn)生偶極矩。兩極之間的吸引力稱范德瓦耳斯
力。它有3種類型：
① 原子或分子間感應(yīng)得到的兩個(gè)偶極子之間的吸引力稱色散力London(如碳的四氯化物）；
② 一個(gè)感應(yīng)產(chǎn)生的偶極子和一個(gè)具有恒定偶極矩分子之間的吸引力稱誘導(dǎo)力Dabye(如水分子和之間）；
③ 兩個(gè)具有恒定偶極子分子之間的吸引力稱Keesom力(如水分子之間或水分子與別種極化分子之 間的作用）。兩個(gè)水分子正負(fù)部位間的吸引作用
氫鍵(Keesom)是一種范德瓦耳斯力類型。水分子之間較強(qiáng)的氫鍵可以解釋水的表面張力和沸點(diǎn) (100°C)均比許多相近分子量的有機(jī)液體來(lái)得高。
范德瓦耳斯力是次鍵力，但在許多工程范圍內(nèi)扮演重要的角色(如在粉末冶金方面）。有時(shí)，范德瓦耳 斯力能巧妙改變某些材料的性能(如對(duì)石墨和金剛石）。對(duì)許多塑料，范德瓦耳斯力提供了分子鍵之間的 額外結(jié)合力，可阻礙材料的形變和破壞
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