超聲波流量計探頭及換能器原理 六十九
§5.1 晶體的結合與晶體結構
一.晶體的結合類型
孤立分散的原子之間之所以能夠結合在一起成為晶體,根本的原因是電子的負電荷與原子核的正電荷之間的靜電吸引力。根據結合力的不同,我們可以把晶體粗略地劃分為五種典型的結合類型:
1.離子晶體:注意這種類型的晶體就與壓電效應有關
晶體的結合力主要依靠正負離子間的靜電庫侖力。因此每一離子最近鄰的離子必為異性離子,元素周期表上第I族和第VII族的鹵素元素的化合物(如氯化鈉NaCl等)所組成的晶體就是典型的離子晶體。重要的壓電單晶材料如石英(SiO2)和壓電多晶材料如鈦酸鋇(BaTiO3)都是離子晶體。
2.原子晶體:
這種結構的晶體往往是相鄰的兩個原子各出一個電子相互共用(共享),從而在最外層形成共用的封閉電子殼層。這種原子鍵合稱為共價鍵。組成同一共價鍵中的電子其自旋方向彼此相反。典型的原子晶體如金剛石。順便指出,許多晶體的結合常常既有離子性成分又有共價性成分。
超聲波流量計