词条 | 晶体 |
类别 | 中文百科知识 |
释义 | 晶体jingti具有整齐规则的几何外形、固定熔点和各向异性的固态物质,是物质存在的一种基本形式。固态物质是否为晶体,一般可由X射线衍射法予以鉴定。 晶体jingti指凡是质点(原子、离子或分子)按一定规则重复排列而成的一切固体(或质点在三维空间成周期性重复排列的固体)。晶体形成的实质是在一定条件下,物质质点有规则排列的过程。由于质点呈规则排列的结果,使晶体内部产生了一定的构造格架,所以,实质上晶体就是具有一定空间格子构造的固体,而且在一定外部条件下(如有足够的发育空间)往往具有一定的几何形态。如,白云石常呈菱面体,石盐常呈立方体,磁铁矿常呈八面体等。相同化学成分的物质在不同的地质条件(如温度、压力等)下,可以形成不同的晶体结构,构成不同的矿物,这种现象称为同质多象。例如金刚石和石墨,一个是无色透明最硬的矿物,一个是黑色不透明极软的矿物。虽然它们都是碳原子组成的,但是内部结构不同,使它们具有极不相同的性质和外形。凡是具有晶体结构的矿物都称为晶质矿物。晶质体的晶粒大小不一,用肉眼或放大镜可以看出晶粒的称为显晶质,只有用显微镜才能分辨的晶质体称为隐晶质。绝大多数矿物都属于晶质矿物。 晶体jingti粒子(原子、分子或离子)呈空间周期性排列的固体。从微观结构看,是否具有内在的周期性是鉴别晶体与非晶体的根本判据。有时也可以从外形上来辨认晶体,许多晶体有规则的几何形状,例如石英、方解石等天然晶体,都有规则的多面体外形。早期的晶体学研究就是从晶面之间夹角的测量开始的,1669年人们已发现了晶体具有恒定面角的规律。在18世纪,生产和科学的发展,提出了对晶体的成分和结构进行研究的要求,到19世纪,在研究冶炼方法和冶炼过程时,开始研究金属的微观结构,曾用显微镜观察经化学药品腐蚀的金属表面。对各种矿物的鉴定和分析也推动了对晶体结构的进一步了解。1860年曾有人设想晶体是由原子规则排列而成的,1912年德国物理学家M.劳厄利用x射线衍射现象,首次确切证实了晶体内部粒子有规则排列的假设。现在,已能直接用电子显微镜来观察和拍照晶体的内部结构,更有力地证实了晶体中粒子是呈空间周期性排列的。由于晶体内粒子这种有规则的周期性的排列,使晶体结构具有远程有序性,从而决定了晶体具有几个重要的宏观性质:❶具有一定的有规则的外形,服从晶面角守恒定律。例如方解石a、b、c面间的夹角不是78°5′就是101°55′。把一块大的方解石晶体打碎后得到的小晶体的晶面角仍然如此。 方解石形状图 晶体又分为单晶体和多晶体。单晶体是一块以原子或原子团为单位沿着空间的上下、左右、前后三个方向整齐地堆垛成的固体。在单晶体的整块体积中,沿各个方向的晶体结构的周期性完整地重复着。因此,单晶体有规则的外形且各向异性。象石英、明矾等具有这种特点的单个大晶体就是常见的单晶体。多晶体是由许多取向不同的单晶体颗粒(晶粒)组成的一块固体。多晶体中的每一个晶粒是一个单晶体,其内部都有严格的周期性,但不同的晶粒有不同的形状和大小,并且在方向上也是任意排列的,晶粒之间没有周期性的联系。常见的金属材料就是多晶体。用金相显微镜观察磨光了的金属表面,就会发现金属是由许多晶粒构成的。通常,材料的晶粒线度一般为10-6~10-5米,每立方厘米里至少有一千万个晶粒。金属材料的力学性质和晶粒的大小有密切联系。一般说来,晶粒大的富有韧性,但比较软,晶粒小的则脆而硬。对金属进行热处理(例如退火),可以改变晶粒的大小。每个晶粒是各向异性的,但由于晶粒在空间的排列是无规则的,因此金属的整体表现是各向同性的。单晶体和多晶体有时往往是相对于人们的观察范围而言的。例如,当我们观察一块粘结的盐“疙瘩”时,我们说它是多晶体。但若把视野局限于这块盐的一颗小晶粒,那么被观察的部分却又是一个单晶体。 晶体Jingti指点(原子、离子或分子)按一定规则重复排列而成的一切固体。晶体形成的实质是在一定条件下,物质质点有规则排列的过程。由于质点呈规则排列的结果,使晶体内部产生了一定的构造格架,所以实质上晶体就是具有一定空间格子构造的固体,而且在一定外部条件下(如有足够的发育空间和时间),往往具有一定的几何形态。如白云石常呈菱面体、石盐常呈立方体,磁铁矿常呈八面体等。凡是具有晶体结构的矿物都称为晶质矿物。晶质体的晶粒大小不一,肉眼及放大镜可以看出晶粒的称显晶质,只有用显微镜才能分辨的晶质体为隐晶质。 晶体内部的原子或离子有规律地在三维空间呈周期性重复排列,并具有格子构造的固体。 |
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