3.5 無機(jī)非金屬材料組成與晶體結(jié)構(gòu)(4)

    8. TiO₂（金紅石）型結(jié)構(gòu)
    TiO₂共有3種晶型：金紅石、板鈦礦、銳鈦礦，結(jié)構(gòu)不同，其中金紅石是穩(wěn)定型結(jié)構(gòu)。
    金紅石晶體屬四方晶系，簡單四方點(diǎn)陣，z = 2，P4₂/mnm空間群，a_o=0.459nm，c_o=0.296nm（見圖3-28）。有6套等同點(diǎn)，其中8個頂點(diǎn)的Ti⁴⁺與體心的Ti⁴⁺并不符合簡單四方格子形式，因而是分別屬于2套等同點(diǎn)，請讀者自行分析O^2-等同點(diǎn)情況。
     r+/r- = 0.48，按Pauling第一規(guī)則，Ti⁴⁺在O^2-的八面體中心位置，CN₊=6；根據(jù)靜電價規(guī)則，Ti⁴⁺的靜電鍵強(qiáng)度S =4/6=2/3，O^2-是2價，所以CN_-=3，即每個O^2-與3個Ti⁴⁺形成靜電鍵。
    金紅石晶體中質(zhì)點(diǎn)坐標(biāo)是：Ti⁴⁺—0 0 0，1/2 1/2 1/2；O^2-—u u 0，(1-u) (1-u) 0，(1/2+u) (1/2-u) 1/2，(1/2-u) (1/2+u) 1/2，其中u=0.31。如果以Ti-O八面體的排列看，金紅石結(jié)構(gòu)由Ti-O八面體以共棱的方式排列成鏈狀，晶胞中心的鏈和四角的Ti-O八面體鏈的排列方向相差90°。鏈與鏈之間是Ti-O八面體以共頂相連。
??? TiO₂在光學(xué)性質(zhì)上有很高的折射率（2.76），電學(xué)性質(zhì)上有高的介電系數(shù)。因此，TiO₂成為制備高折射率玻璃的原料，金紅石是一種陶瓷電容器瓷料中的主晶相。同類結(jié)構(gòu)的晶體有GeO₂、SnO₂、PbO²、MnO₂、MoO₂、NbO₂、WO₂、CoO₂、MnF₂和MgF₂等。
9.CdI₂（碘化鎘）型結(jié)構(gòu)
    CdI₂晶體結(jié)構(gòu)（見圖3-29）屬于三方晶系， 空間群，a_o = 0.424nm，c_o = 0.684nm，z = 1。晶胞中質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)為：Cd²⁺：0 0 0；I^-：2/3 1/3 u，1/3 2/3 (u-1/2)，其中u=0.75。CdI₂晶體結(jié)構(gòu)按單位晶胞看，Cd²⁺占有六方原始格子的結(jié)點(diǎn)位置，I^-交叉分布于3個Cd²⁺的三角形中心的上、下方。Cd²⁺的配位數(shù)是6，上、下各有3個I^-。I^-的配位數(shù)是3，3個Cd²⁺處于同一邊。因此，CdI₂結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩層I^-中間加一層Cd²⁺。如果以這3層作為一個單位，那么三層與三層之間是由范德華力相連。這是一種較典型的層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間結(jié)合力弱，因而呈現(xiàn)出平行于（0001）的解理。層內(nèi)由于極化作用，Cd-I之間是具有離子鍵性質(zhì)的共價鍵，鍵力較強(qiáng)。
               
         屬于CdI₂型結(jié)構(gòu)的晶體有Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、CaI₂、MgI₂等。