3.5 无机非金属材料组成与晶体结构(4)

    8. TiO₂（金红石）型结构
    TiO₂共有3种晶型：金红石、板钛矿、锐钛矿，结构不同，其中金红石是稳定型结构。
    金红石晶体属四方晶系，简单四方点阵，z = 2，P4₂/mnm空间群，a_o=0.459nm，c_o=0.296nm（见图3-28）。有6套等同点，其中8个顶点的Ti⁴⁺与体心的Ti⁴⁺并不符合简单四方格子形式，因而是分别属于2套等同点，请读者自行分析O^2-等同点情况。
     r+/r- = 0.48，按Pauling第一规则，Ti⁴⁺在O^2-的八面体中心位置，CN₊=6；根据静电价规则，Ti⁴⁺的静电键强度S =4/6=2/3，O^2-是2价，所以CN_-=3，即每个O^2-与3个Ti⁴⁺形成静电键。
    金红石晶体中质点坐标是：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八面体的排列看，金红石结构由Ti-O八面体以共棱的方式排列成链状，晶胞中心的链和四角的Ti-O八面体链的排列方向相差90°。链与链之间是Ti-O八面体以共顶相连。
??? TiO₂在光学性质上有很高的折射率（2.76），电学性质上有高的介电系数。因此，TiO₂成为制备高折射率玻璃的原料，金红石是一种陶瓷电容器瓷料中的主晶相。同类结构的晶体有GeO₂、SnO₂、PbO²、MnO₂、MoO₂、NbO₂、WO₂、CoO₂、MnF₂和MgF₂等。
9.CdI₂（碘化镉）型结构
    CdI₂晶体结构（见图3-29）属于三方晶系， 空间群，a_o = 0.424nm，c_o = 0.684nm，z = 1。晶胞中质点的坐标为：Cd²⁺：0 0 0；I^-：2/3 1/3 u，1/3 2/3 (u-1/2)，其中u=0.75。CdI₂晶体结构按单位晶胞看，Cd²⁺占有六方原始格子的结点位置，I^-交叉分布于3个Cd²⁺的三角形中心的上、下方。Cd²⁺的配位数是6，上、下各有3个I^-。I^-的配位数是3，3个Cd²⁺处于同一边。因此，CdI₂结构相当于两层I^-中间加一层Cd²⁺。如果以这3层作为一个单位，那么三层与三层之间是由范德华力相连。这是一种较典型的层状结构，层与层之间结合力弱，因而呈现出平行于（0001）的解理。层内由于极化作用，Cd-I之间是具有离子键性质的共价键，键力较强。
               
         属于CdI₂型结构的晶体有Ca(OH)₂、Mg(OH)₂、CaI₂、MgI₂等。