原子間的鍵合

1.2.1 金屬鍵
???金屬中的自由電子和金屬正離子相互作用所構成鍵合稱為金屬鍵。金屬鍵的基本特點是電子的共有化。

圖1.3 金屬鍵示意圖（黃色代表金屬原子，藍色代表自由電子）

金屬鍵既無飽和性又無方向性，因而每個原子有可能同更多的原子相結合，并趨于形成低能量的密堆結構。當金屬受力變形而改變原子之間的相互位置時，不至于使金屬鍵破壞，這就使金屬具有良好延展性，并且，由于自由電子的存在，金屬一般都具有良好的導電和導熱性能。


1.2.2 離子鍵
???大多數(shù)鹽類、堿類和金屬氧化物主要以離子鍵的方式結合。離子鍵鍵合的基本特點是以離子而不是以原子為結合單元。

圖1.4 NaCl離子鍵的示意圖
（紅色代表帶正電的鈉離子，綠色代表帶負電的氯離子）

一般離子晶體中正負離子靜電引力較強，結合牢固。因此。其熔點和硬度均較高。另外，在離子晶體中很難產生自由運動的電子，因此，它們都是良好的電絕緣體。但當處在高溫熔融狀態(tài)時，正負離子在外電場作用下可以自由運動，即呈現(xiàn)離子導電性。


1.2.3 共價鍵
???兩個或多個電負性相差不大的原子間通過共用電子對而形成的化學鍵。共價鍵鍵合的基本特點是核外電子云達到最大的重疊，形成“共用電子對”，有確定的方位，且配位數(shù)較小。

圖1.5 SiO2中硅和氧原子間的共價鍵示意圖

共價鍵在亞金屬（碳、硅、錫、鍺等）、聚合物和無機非金屬材料中均占有重要地位。 共價鍵晶體中各個鍵之間都有確定的方位，配位數(shù)比較小。共價鍵的結合極為牢固，故共價晶體具有結構穩(wěn)定、熔點高、質硬脆等特點。共價形成的材料一般是絕緣體，其導電性能差。


1.2.4 范德華力
???屬物理鍵，系一種次價鍵，沒有方向性和飽和性。比化學鍵的鍵能少1～2個數(shù)量級。
???不同的高分子聚合物有不同的性能，分子間的范德華力不同是一個重要因素。

1.2.5 氫鍵
???是一種特殊的分子間作用力。它是由氫原子同時與兩個電負性很大而原子半徑較小
???的原子（Ｏ，Ｆ，Ｎ等）相結合而產生的具有比一般次價鍵大的鍵力，具有飽和性
???和方向性。氫鍵在高分子材料中特別重要。