材料中结合最弱的化学键是哪个

‘壹’ 四种常见工程材料中的主要化学键是哪些

建筑上，主要材料是指:
按其性能建筑材料可分为无机材料、有机材料和复合材料。无机材料分为金属材料和非金属材料。有机材料有天然的，也有人工合成的。根据材料在建筑物中所起作用的不同，建筑材料可分为两大类:第一类是承重结构用途材料，如砖、石、混凝土、砂浆、钢铁和木材等。第二类是特殊用途材料，如吸音板、耐火砖、防锈漆、泡沫玻璃、彩色水泥等。建筑材料是建筑工程的物质基础。它决定着建筑物的坚固、耐久、适用、经济和美观。建筑材料费占整个工程费的60%以上。必须研究各种材料的原料、组成、构造和特性，才能合理选择和正确使用建筑材料。
一，建筑材料的分类
建筑材料的同种产品往往分成几个等级和标号。每个等级的材料应保证一定的质量，这就是材料标准。在材料标准中规定了材料的规格、尺寸、细度、化学成分、强度、技术指标等。材料在出厂、验收和使用前应抽样检验，看它是否符合标准。建筑材料标准有国家标准、部颁标准和企业内部控制标准之分。材料标准对生产科研和使用都是必要的。生产工厂在保证产品符合标准的条件下，致力于提高产量、降低成本和产品升级。科研单位根据材料标准研究提高质量、改进性能和研制新品种。使用单位根据标准正确选用建筑材料，以确保建筑成品质量并节约工料。我国建筑材料标准和名称举例如下:GB——国家标准;JC——国家建委建筑材料标准;HG——化学工业部标准;YB——冶金工业部标准;SY——石油工业部标准。建筑材料的国际标准和外国标准代号和名称如下:ISO——国际标准;RILEM国际材料与结构试验研究协会。
1、硅酸盐水泥
硅酸盐水泥在欧洲称为波特兰水泥，这是因为它与水化合所得的水泥石的颜色，与英国波特兰出产的石灰石颜色相似。我国称它为硅酸盐水泥，从名称上即可得知，它的主要成分是硅酸钙。硅酸盐水泥的主要原料是石灰石、粘土和铁矿粉。水泥成品的主要矿物成分是硅酸三钙和硅酸二钙，二者合计占70%以上。此外还有少量铝酸三钙和铁铝酸四钙。硅酸盐水泥是浅绿灰色粉末，加入约0.5倍的水进行拌和，可得具有塑性的膏浆。注人模内，数小时后开始凝结而失去流动性。然后强度与日俱增，一般28天可达到最终强度，再形成坚硬的水泥石。根据国家标准GB175-85规定，硅酸盐水泥分为425、525、625、725四种标号。就是将水泥与标准砂和水按一定比例混合，制成试件，28天的抗压强度，应达到425~725kg/cm2。水泥在建筑上主要用于拌制砂浆和混凝土。
2、普通硅酸盐水泥
简称普通水泥，它是由硅酸盐水泥熟料、少量混合材料和微量石膏(约3%)共同磨细制成的水硬性胶凝材料。根据国家标准规定，所掺非活性混合材料不得超过水泥重量的10%，所掺活性混合材料则不得超过15%。非活性混合材料又称填充性混合材料，例如石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣等。它们与水泥成分不起化学作用，即无化学活性，掺入它们仅起到增加水泥产量、调整水泥标号和减少水化热等作用。活性混合材料如硅藻土、蛋白石、火山灰、粉煤灰和粒化高炉矿渣等。其主要成分是活性氧化铝。这些混合材料磨成细粉能与水泥水化后析出的氢氧化钙化合，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，并逐渐结晶，从而提高水泥的强度。
按照国家标准，普通水泥分为275、325、425、525、625、725等六个标号。由于普通水泥中所掺混合材料分量较少，其性能与硅酸盐水泥相近。
3、矿渣硅酸盐水泥
简称矿渣水泥，它是由硅酸盐水呢熟料和粒状高炉矿渣加入微量石膏(约占3%)共同磨细制成。水泥中粒化高炉矿渣的掺入量占全部重量的20%~70%。矿渣水泥的水化反应分两阶段进行。第一阶段是熟料中的硅酸三钙、硅酸二钙与水化合，第二阶段是硅酸三钙水化时析出的氢氧化钙以及掺入的石膏，与矿渣中的活性成分化合成水化硅酸钙与水化硫铝酸钙等。由于第二阶段化学反应进行得较慢，所以矿渣水泥的早期强度比普通水泥为低，但28天的强度仍符合标准。按照国家标准，矿渣水泥为275、325、425、525和625五个标号。矿渣水泥水化热较小，耐热性较好，耐硫酸盐侵蚀和耐水性较好。早期强度低，后期强度增长较快。不适用于早期强度要求较高的工程，却适合于大体积混凝土结构、水下工程和蒸汽养护的混凝土构件。 【水泥标号 】
水泥标号是用以表示水泥强度的等级。通常根据标准强度检验方法所得的28天龄期的抗压强度而定。例如425号水泥即指该水泥试样按标准方法测得的28天龄期抗压强度在425~524kg/mf之间。同时，该试样的3天、7天抗压强度和3天、7天、28天抗折强度也必须达到标准中相对应425号水泥的规定。有些特种水泥，如快硬硅酸盐水泥，标号由3天抗压强度确定。水泥划分标号等级，对合理使用水泥有重要的意义。用软炼法测定水泥标号指标，一般是225、275、325、425、525、625等号。
4、标准砂
按规定方法测定水泥标号时所用的符合标准规定的石英砂。测定水泥标号时需制作水泥砂浆试件。砂的化学成分与物理性质必然影响试件的强度。所以，试验用砂应符合一定标准，才能准确鉴定水泥标号。而且，为了使全国各水泥厂、各实验室的测定结果有良好的可比性，全国应使用同一种砂，即标准砂。我国标准砂砂源在福建平潭，通称平潭标准砂，是二氧化硅含量在96%以上的石英质海砂。经过洗)烘、筛之后，其质量达到国家标准(GBl78—77)的规定。国际标准化组织提出的标准砂，需符合(ImR679—68)的规定。
5、建筑砂浆
建筑砂浆由无机胶结材料和细骨料加水拌和而成。开始时具有流动性，便于施工。经过几天后变成坚硬的固体。配制砂浆所用的胶结材料有水泥、石灰、石膏等。常用的细骨料有砂和石渣等。按照用途的不同，砂浆可分为砌筑砂浆和抹面砂浆。砌筑砂浆用于砌筑砖石砌体，它能将小块的砖石粘结成坚固的整体。砌筑砂浆本身要有一定的强度。例如砌筑砖墙常用的50号混合砂浆，其抗压强度为5Okg/c时，胶结材料既用水泥又用石灰，细骨料为中粗细的砂。抹面砂浆用于墙、柱、地面等表面的抹面，既能保护主体结构，又有一定装饰作用。墙、柱面抹灰，干
燥环境可用石灰砂浆，一般情况可用混合砂浆，潮湿环境则用水泥砂浆。抹面砂浆要求粘结力强，和易性好，能抹成平整的薄层。在水泥砂浆中掺入防水剂，可以大大提高砂浆的抗掺能力，称为防水砂浆。用于墙面、柱面、地面、天棚表面装饰用的砂浆，称为装饰砂浆。 【砂浆标号 】
用以表示砂浆强度的等级。用7.07m×7.07m×7.07m试件，在标准条件下养护28天，测其抗压强度，以此定出砂浆标号。一般分为0、2、4、10、25、50、75、100、150、200。等标号。0号表示未硬化的砂浆，150、200号砂浆用于特殊的工程。
6、白色水泥
凡以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的铁质含量少的熟料，再加入适量的石膏，磨细制成的白色水硬性胶凝材料，称为白色硅酸盐水泥，简称白色水泥。它有325、425二个标号和一级、二级、三级、四级四个等级。其白度分别为184%、80%、75%、70%(以纯净氧化镁的白度为100%)。白色水泥强度高，颜色洁白富于装饰效果。常用于建筑物的外部装饰、建筑小品和雕塑艺术。白色水泥使用时应注重搅拌工具的清洁，不使掺入杂质，以保持它的纯洁性。白色水泥价格相当于普通水泥的3~4倍，应节约使用。
7、三合土
三合土通常是碎砖(砖渣)、砂与熟石灰粉加水拌和而成的混合物。常用来铺筑墙基下的垫层、地坪垫层，也可铺筑某些车间的地面。将断砖用小锤敲击，使之碎成粒径3~5cm的小块，这就是碎砖(或称砖渣)。砂要用较廉价的细砂(青砂)。石灰用熟石灰粉(消石灰)。三者的体积比为石灰=砂=碎砖=1=224或12326。加水适量，拌和均匀，分层铺筑穷实。最后在表面浇一层浓浆，洒上砂子，拍打平整。三合土中的碎砖也可用碎石、卵石或矿渣代替。砂可以用细炉渣代替。若以粗细兼有的炉渣代替碎砖与砂，则称为石灰炉渣垫层。石灰炉渣的常用配合比为石灰=炉渣=123(体积比)。
8、灰土
灰土又称石灰土，或叫石灰加固处理土，是熟石灰粉与粘土的混合物，加水拌和，分层开实或压实而成。常用于路面底层、墙基和地坪垫层。用于灰土的土质，粘性土比砂性土好。粘土颗粒较细，能与石灰发生化学反应而生成硅酸钙和铝酸钙，从而使土壤结团、硬化，提高强度。灰土中消石灰剂量约为干士重的8%~12%(体积比，石灰：±＝1 :(4~6))。若用石灰下脚料时，石灰为干土重的10%~20%(体积比，石灰: ±＝1•(2~4)〉。可以在石灰土中掺入焦渣(又称煤渣或炉渣)，名为石灰焦渣土，也称二渣土，也可以在石灰土中掺人粗骨料（碎石、碎砖、重矿渣等)，名为石灰多合士。

‘贰’ 依据原子之间的结合力工程材料可以分为几种结合键，常见金属材料属于哪一种结合键，这种结合键有什么特点

常见材料的分子的键有三种极限类型，即离子键、共价键和金属键。金属材料属于金属键。由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键，导电。一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子密度成正相关。

‘叁’ 根据成分和结合键的不同，将材料分为哪几大类

1、从物理化学属性来分：

可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料。

2、从用途来分：

可分为电子材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。

分类的位置：

按材料即在空间中的使用场所将材料分类，如内墙材料、外墙材料、天花板材料地面材料等。但一旦这种划分建立起来，我们遇到了一种可以在室内或室外使用的材料。在室内，一种材料既可以用在地面、墙面上，又可以用天花板上，如石材、涂料等。

如果用一块石头贴在天花板、墙壁、地面上，人们就会对某些材料的分类产生疑问。从这个角度来看，如果要区分物质，只能从物质的性质和化学成分来划分。

‘肆’ 材料中的结合键有哪几种它们对材料的特性有何影响

有共价键、配位键

‘伍’ 在所有化学键中,与受体结合键能最弱且最普遍的是什么

在所有化学键中：转受体结合键能最低的是和氢结合的键，和氢原子形成的化学键原子，磷原子半径最大，H…P键最长，键能最小。

‘陆’ 金属键 离子键 共价键 强弱排序(从强到弱)

原子晶体的共价键>离子键>金属键。

如共价键如果属于金刚石，其一般是最强的；离子键属于离子化合物，比较强；金属一般熔沸点不是特别高。

但是，如离子化合物取氯化钠、金属键取金属钨。明显金属钨的金属键强于氯化钠的离子键（通过熔沸点比较即可）。

分子间作用力存在于分子间，一般较弱。故分子晶体一般熔沸点较低，气体和液体较多。

(6)材料中结合最弱的化学键是哪个扩展阅读：

金属键由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键。金属键有金属的很多特性。

例如：一般金属的熔点、沸点随金属键的强度而升高。其强弱通常与金属离子半径成逆相关，与金属内部自由电子密度成正相关（便可粗略看成与原子外围电子数成正相关）。

在共价键的形成过程中，因为每个原子所能提供的未成对电子数是一定的，一个原子的一个未成对电子与其他原子的未成对电子配对后，就不能再与其它电子配对，即，每个原子能形成的共价键总数是一定的，这就是共价键的饱和性。

带相反电荷的离子之间存在静电作用，当两个带相反电荷的离子靠近时， 表现为相互吸引，而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用，当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时，便形成离子键。因此，离子键是指阴离子，阳离子间通过静电作用形成的化学键。

‘柒’ 四种化学键的强弱排序

原子晶体的共价键>离子键>金属键。

化学键（chemical bond）是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。使离子相结合或原子相结合的作用力通称为化学键。

离子键、共价键、金属键各自有不同的成因，离子键是通过原子间电子转移，形成正负离子，由静电作用形成的。

共价键的成因较为复杂，路易斯理论认为，共价键是通过原子间共用一对或多对电子形成的，其他的解释还有价键理论，价层电子互斥理论。

分子轨道理论和杂化轨道理论等。金属键是一种改性的共价键，它是由多个原子共用一些自由流动的电子形成的。

化学（chemistry）是自然科学的一种，主要在分子、原子层面，研究物质的组成、性质、结构与变化规律，创造新物质（实质是自然界中原来不存在的分子）。

不同于研究尺度更小的粒子物理学与核物理学，化学研究的原子 ~ 分子 ~ 离子（团）的物质结构和化学键、分子间作用力等相互作用。

其所在的尺度是微观世界中最接近宏观的，因而它们的自然规律也与人类生存的宏观世界中物质和材料的物理、化学性质最为息息相关。

作为沟通微观与宏观物质世界的重要桥梁，化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。

以上资料供参考网络-化学化学键

‘捌’ 高分子材料中的化学键有哪几种

每条分子链内部为共价键相联，分子链段之间为分子键或氢键。例如聚乙烯-（-CH2-CH2-)n-，分子长链之中CH2和CH2之间的化学键为共价键，而不同的-（-CH2-CH2-)n-分子长链之间为分子键或氢键作用。

‘玖’ 请介绍一下：材料间的结合键对材料性能的影响

在所有的固体中，原子靠键结合在一起。键使固体具有强度和相应的电学和热学性能。例如，强的键导致高熔点、高弹性模量、较短的原子间距和较低的热膨胀系数。

一、化学键

1．离子键

离子键是由正负电荷的相互吸引造成的。例如，钠原子的价轨道中有一个电子，它很容易将外层电子释放而成为带正电的离子。同样，氯原子容易接受一个电子进入它们的价轨道直至达到八个电子而成为带负电的离子。既然带负电和带正电的材料之间总存在静电引力，那么在带不同电荷的相邻离子间就形成了键。离子键的特点是与正离子相邻的是负离子，与负离子相邻的是正离子，如NaCl晶体，见图2-1。

2共价键

共价键是一种强吸引力的结合键。当两个相同原子或性质相近的原子接近时，价电子不会转移，原子间借共用电子对所产生的力而结合，形成共价键。共价键使原子间有很强的吸引力，这一点在金刚石中很明显，金刚石是自然界中最硬的材料，而且它完全是由碳原子组成。每个碳原子有四个价电子，这些价电子与邻近原子共用，形成完全由价电子对结合而成的三维点阵。这些三维点阵使金刚石具有很高的硬度和熔点。

3．金属键

金属是由金属键结合而成的，它具有同非金属完全不同的特性。金属原子的外层电子少，容易失去。当金属原子相互靠近时，这些外层原子就脱离原子，成为自由电子，为整个金属所共有，自由电子在金属内部运动，形成电子气。这种由自由电子与金属正离子之间的结合方式称为金属键，见图2-2。4．分子键

分子键又叫范德瓦尔斯键，是最弱的一种结合键。它是靠原子各自内部电子分布不均匀产生较弱的静电引力，称为范德瓦尔斯力，由这种分子力结合起来的键叫做分子键。

5．氢键

另一种范德瓦尔斯力实际上是极性分子的一种特殊情况。C－H、O－H或N－H键端部暴露的质子是没有电子屏蔽的，所以，这个正电荷可以吸引相邻分子的价电子，于是形成了一种库仑型的键，称为氢键，氢键是所有范德瓦尔斯键中最强的。氢键最典型的例子是水，一个水分子中氢质子吸引相邻分子中氧的孤对电子，氢键使水成为所有低分子量物质中沸点最高的物质。

二、结合键对材料性能的影响

1．金属材料

金属材料的结合键主要是金属键。由于自由电子的存在，当金属受到外加电场作用时，其内部的自由电子将沿电场方向作定向运动，形成电子流，所以金属具有良好的导电性；金属除依靠正离子的振动传递热能外，自由电子的运动也能传递热能，所以金属的导热性好；随着金属温度的升高，正离子的热振动加剧，使自由电子的定向运动阻力增加，电阻升高，所以金属具有正的电阻温度系数；当金属的两部分发生相对位移时，金属的正离子仍然保持金属键，所以具有良好的变形能力；自由电子可以吸收光的能量，因而金属不透明；而所吸收的能量在电子回复到原来状态时产生辐射，使金属具有光泽。

金属中也有共价键（如灰锡）和离子键（如金属间化合物Mg3Sb2）。

2．陶瓷材料

简单说来，陶瓷材料是包含金属和非金属元素的化合物，其结合键主要是离子键和共价键，大多数是离子键。离子键赋予陶瓷材料相当高的稳定性，所以陶瓷材料通常具有极高的熔点和硬度，但同时陶瓷材料的脆性也很大。

3．高分子材料

高分子材料的结合键是共价键、氢键和分子键。其中，组成分子的结合键是共价键和氢键，而分子间的结合键是范德瓦尔斯键。尽管范德瓦尔斯键较弱，但由于高分子材料的分子很大，所以分子间的作用力也相应较大，这使得高分子材料具有很好的力学性能。

三、晶体与非晶体

在研究了结合键后，我们下一步的任务就是从原子或分子的排列方式上考虑材料的结构。当原子或分子通过结合键结合在一起时，依结合键的不同以及原子或分子的大小可在空间组成不同的排列，即形成不同的结构。即使材料类型和化学键都相同，但是原子排列结构不同，其性能可以有很大的差别。一般而论，若固态下原子或分子在空间呈有序排列，则称之为晶体，反之则为非晶体。

1．晶体

几乎所有的金属，大部分的陶瓷以及一些聚合物在其凝固时都要发生结晶，也就是原子本身沿三维空间重复排列成有序的结构，即所谓的长程有序结构，这种结构称为晶体。

晶体的特点是（1）结构有序；（2）物理性质表现为各向异性；（3）有固定的熔点。

2．非晶体

非晶体的结构是原子无序排列，这一点与液体的结构很相似，所以非晶体往往被称为过冷液体。典型的非晶体材料是玻璃，所以非晶体也被称为玻璃体。

虽然非晶体在整体上是无序的，但在很小的范围内观察，还是有一定的规律性，所以在结构上称之为短程有序。

非晶体材料的特点是（1）结构无序；（2）物理性质表现为各向同性；（3）没有固定熔点；（4）导热率和热膨胀性小；（5）塑性形变大；（6）组成的范围变化大。

3．晶体和非晶体的转化

非晶体结构是短程有序，即在很小的尺寸范围内存在着有序性，而晶体内部也有缺陷，在很小的尺寸范围内也存在着无序性。所以两者之间也有共同特点。而物质在不同条件下，既可形成晶体结构，也可形成非晶体结构。比如，金属液体在高速冷却条件下可以得到非晶态金属，即所谓的金属玻璃；而玻璃经过适当处理，也可形成晶态玻璃。有些物质可以看成是有序和无序的中间状态，如塑料、液晶、准晶态等

‘拾’ 论述材料中化学键

由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成，金属通常具有很高的强度：金属之间是以金属键相互左右的，金属键没有固定的方向，因而其性能通常介于金属和高分子之间，陶瓷大多时有机硅酸盐材料，或者是以弹性体的形式存在，因而是非极性键金属：通常来说，高分子是以碳原子为主（还包括氧氮等）通过有机共价键（例如碳碳键）相互连接而形成的具有重复单元的结构的化合物。由于电子的自由运动。高分子。因此。因此，但是韧性不足。陶瓷中包含共价键和离子键，高分子通常具有较好的韧性：通常而言，但是材料的硬度相对不足。陶瓷