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第1章 几何结晶学1

1.1 几何结晶学研究史1

1.2 晶体、非晶质体与准晶体3

1.2.1 晶体3

1.2.2 非晶质体的概念3

1.2.3 准晶体的概念4

1.2.4 晶体的内部构造4

1.3 晶体的性质6

1.3.1 自限性6

1.3.2 均一性7

1.3.3 异向性8

1.3.4 对称性8

1.3.5 最小内能性9

1.3.6 稳定性11

1.4 晶体的几何对称性11

1.4.1 对称要素及对称操作11

1.4.2 对称要素的组合——32种对称型（点群）14

1.4.3 单形和聚形16

1.4.4 晶体定向、晶面符号和晶棱符号20

本章小结24

第2章 晶体结构的空间几何25

2.1 晶体结构的空间格子25

2.1.1 空间格子25

2.1.2 14种空间格子（布拉维格子）26

2.2 晶体结构的对称性30

2.2.1 滑移面30

2.2.2 平移轴31

2.2.3 螺旋轴31

2.3 晶体的内部结构与几何外形33

2.3.1 晶体的内部结构33

2.3.2 晶体的几何外形33

2.3.3 230种空间群33

2.4 等效点系42

2.4.1 等效点系符号42

2.4.2 C1 2v-Pmm2的等效点系43

2.4.3 D14 4h-P42/mnm的等效点系44

2.4.4 等效点系与单形对比46

本章小结46

第3章 晶体生长48

3.1 晶体的成核与生长48

3.1.1 晶核的形成48

3.1.2 熔体中晶体的生长49

3.1.3 相界面状态及稳定性50

3.2 烧结过程中的晶体生长51

3.2.1 一次再结晶52

3.2.2 多结晶体中正常结晶粒成长和二次再结晶53

3.3 晶体的规则连生54

本章小结56

第4章 晶体化学基本原理58

4.1 晶体中的化学键58

4.2 离子晶格与晶格能59

4.3 离子类型与离子半径62

4.3.1 离子类型62

4.3.2 原子半径与离子半径64

4.4 紧密堆积原理65

4.4.1 球体最紧密堆积原理65

4.4.2 等大球体的最紧密堆积65

4.4.3 非等大球体的紧密堆积67

4.4.4 紧密堆积原理的化合物67

4.5 配位数和配位多面体68

4.5.1 配位数68

4.5.2 配位多面体69

4.5.3 配位数与离子半径的关系69

4.6 化学键性与晶格类型71

4.6.1 晶体中的键性71

4.6.2 晶格类型71

4.6.3 离子的极化72

4.6.4 结晶化学定律73

4.6.5 鲍林规则74

4.7 典型无机化合物的晶体结构75

4.7.1 AX型晶体76

4.7.2 AX2型晶体79

4.7.3 A2X3型晶体82

4.7.4 ABO3型晶体83

4.7.5 AB2O4型晶体86

4.8 类质同像88

4.8.1 类质同像的概念88

4.8.2 类质同像的类型89

4.8.3 类质同像的影响因素89

4.8.4 类质同像的研究意义90

4.9 同质多像90

4.9.1 同质多像的概念90

4.9.2 同质多像转变92

4.9.3 同质多像的研究意义93

4.10 多型性93

4.10.1 多型性概念93

4.10.2 多型的表示方法93

4.10.3 多型研究的意义93

4.11 有序—无序93

4.11.1 有序—无序的概念93

4.11.2 有序—无序的类型94

4.11.3 有序—无序转变94

4.11.4 有序—无序的研究意义94

4.12 晶体结构参数与晶型的关系95

本章小结97

第5章 硅酸盐矿物的晶体化学分类99

5.1 硅酸盐矿物的化学组成99

5.1.1 形成硅酸盐矿物的造种元素99

5.1.2 硅酸盐矿物的阳离子配位99

5.1.3 硅酸盐矿物的阴离子特征100

5.2 硅酸盐的晶体结构特征100

5.2.1 硅氧骨干的特征100

5.2.2 阳离子配位的特征102

5.3 硅酸盐矿物的分类102

5.3.1 岛状基型硅酸盐矿物102

5.3.2 环状基型硅酸盐矿物103

5.3.3 链状基型硅酸盐矿物105

5.3.4 层状基型硅酸盐矿物108

5.3.5 层架状基型硅酸盐矿物115

5.4 硅酸盐矿物中的晶体结构缺陷117

5.4.1 点缺陷118

5.4.2 位错（线缺陷）118

5.4.3 面缺陷118

5.4.4 晶体表面、界面118

5.4.5 晶体缺陷的研究方法120

5.4.6 晶体缺陷研究的意义120

本章小结121

第6章 硅酸盐矿物中的过渡性晶体结构123

6.1 硅酸盐矿物中的过渡性晶体结构123

6.2 黑云辉闪石124

6.2.1 黑云辉闪石矿物间的结构关系124

6.2.2 辉闪石中的非周期结构125

6.2.3 非周期结构的形成机理132

6.3 矿物中的调幅结构132

6.3.1 调幅结构的概念132

6.3.2 与结构畸变有关的调幅结构133

6.3.3 与成分变化有关的调幅结构133

6.4 反相晶畴结构135

6.4.1 辉石矿物的反相晶畴结构135

6.4.2 斜长石中的反相晶畴非周期结构138

6.5 层状硅酸盐矿物中的非周期结构138

6.5.1 规则、无规则混层138

6.5.2 一些常见的混层矿物138

本章小结139

第7章 硅酸盐晶体化学的定量分类141

7.1 硅酸盐晶体结构的研究阶段141

7.1.1 第一阶段：硅酸盐结构类型及硅酸盐体系形成141

7.1.2 第二阶段：大、小离子对硅氧骨干及折曲程度控制作用的研究141

7.1.3 第三阶段：定量研究硅酸盐晶体结构规律144

7.2 硅酸盐定量晶体化学分类符号144

7.3 硅氧骨干的新分类146

7.3.1 硅氧骨干的定量依据146

7.3.2 岛状硅氧骨干148

7.3.3 链状硅氧骨干149

7.3.4 层状硅氧骨干151

7.3.5 架状硅氧骨干154

7.4 阳离子性质对硅氧骨干形状的影响154

本章小结157

第8章 硅酸盐水泥中物相的晶体化学158

8.1 硅酸三钙158

8.1.1 C3S的晶体结构158

8.1.2 C3S多晶现象与温度的关系159

8.1.3 C3S的多晶现象159

8.2 硅酸二钙161

8.2.1 C2S五种晶型的晶体结构161

8.2.2 C2S多晶随温度的变化164

8.2.3 有外来元素时C2S的多晶型165

8.3 铝酸盐相166

8.3.1 Ca3Al2O6的晶体结构166

8.3.2 8CaO·Na2O·3Al2O3固熔体的晶体结构167

8.3.3 α-5CaO·3Al2O3固熔体的晶体结构167

8.3.4 CaO·2Al2O3固熔体的晶体结构168

8.3.5 C12A7固熔体的晶体结构169

8.3.6 K9.6Ca1.2Si12O30固熔体的晶体结构169

8.3.7 Ca4（A16O12）（SO4）固熔体的晶体结构169

8.3.8 CaF2的晶体结构170

8.3.9 α-CaSO4固熔体的晶体结构170

8.4 铁铝酸盐相171

8.4.1 4CaO·Al203·Fe203的晶体结构171

8.4.2 2CaO·Fe203的晶体结构172

8.4.3 Ca8Fe4Al4020-1和Ca8Fe4Al4020-2的晶体结构174

8.4.4 Fe1.33Al0.67Ca205的晶体结构174

8.4.5 Ca2（Fe0.741Al1.259）05的晶体结构176

8.4.6 Ca2Al2（Si04）03的晶体结构177

8.4.7 α-K2S04和β-K2S04的晶体结构177

8.5 硅酸盐水泥矿物178

8.5.1 阿利特178

8.5.2 贝利特180

8.5.3 铝酸三钙181

8.5.4 铁铝酸盐相181

8.5.5 少量矿相183

8.6 水化产物的物相结构183

8.6.1 水化硅酸钙183

8.6.2 六方水化铝酸钙185

8.6.3 立方水化铝酸钙和水化铁酸钙（水石榴子石）186

8.6.4 硅酸二钙的α-单水化合物186

8.6.5 AFt相187

8.6.6 AFm相188

8.6.7 六方柱状相188

8.6.8 六方板状相189

8.6.9 氢氧化钙191

8.6.10 氢氧化铝（三水铝石）191

8.6.11 其他相191

本章小结192

第9章 陶瓷材料晶体化学194

9.1 黏土类原料晶体化学194

9.1.1 高岭石类194

9.1.2 蒙脱石类196

9.1.3 伊利石类198

9.1.4 水铝英石199

9.2 石英类原料晶体化学199

9.2.1 α-方石英结构201

9.2.2 α-鳞石英结构202

9.2.3 α-石英结构203

9.3 长石类原料晶体化学204

9.3.1 钾长石结构205

9.3.2 钠长石结构206

9.3.3 滑石结构207

本章小结208

第10章 玻璃材料的晶体化学209

10.1 玻璃结石的晶体化学209

10.1.1 硅氧类矿物的晶体化学209

10.1.2 铝氧类矿物的晶体化学212

10.1.3 硅酸盐类矿物的晶体化学214

10.1.4 铝硅酸盐类矿物的晶体化学216

10.1.5 其他矿物的晶体化学219

10.2 微晶玻璃的晶体化学220

10.2.1 微晶玻璃的分类220

10.2.2 微晶玻璃的晶化过程222

10.2.3 微晶玻璃的组成及性质226

本章小结242

第11章 电子背散射衍射技术在硅酸盐晶体化学中的应用243

11.1 常规研究方法243

11.1.1 光学显微分析243

11.1.2 透射电子显微分析243

11.1.3 高分辨透射电子显微分析244

11.1.4 扫描电子显微分析245

11.1.5 电子探针显微分析246

11.1.6 晶体结构的X射线分析246

11.1.7 扫描探针显微分析249

11.2 EBSD研究方法、基本原理和设备简介249

11.3 EBSD在硅酸盐晶体化学中的应用前景252

11.3.1 织构及取向差分析252

11.3.2 晶粒尺寸及形状的分析252

11.3.3 晶界、亚晶及孪晶性质的分析253

11.3.4 相鉴定及相比计算253

11.3.5 应变测量253

本章小结253

参考文献254