文档介绍：第十章固体结构
§ 晶体结构和类型
§ 金属晶体
§ 离子晶体
§ 分子晶体
§ 晶体构型的变异
§ 晶体结构和类型
晶体结构的特征与晶格理论
晶体缺陷非晶体
球的密堆积
晶体类型
1、晶体结构和特征
(1) 晶体具有规则的几何外形;
(2) 晶体呈现各向异性,如光学、导电、热膨胀及机械强度等;
(3) 晶体具有固定的熔点;
(4) 晶面角守恒。
2、晶格理论的基本概念
晶格是一种几何概念,将许多点等距离排列成行,再将各行平行排列,并进一步扩展到三维空间,得到的空间格子称为晶格
晶胞的内容包括粒子的种类,数目及它在
晶胞中的相对位置。
按晶胞参数的差异将晶体分成七种晶系。
按带心型式分类,将七大晶系分为14种型式。例如,立方晶系分为简单立方、体心立方和面心立方三种型式。
。
2、晶体的各向异性
由于晶体在各个方向上的点阵向量不同,导致了晶体在不同方向上具有不同的物理性质,即各向异性。最重要的各向异性包括电导率、膨胀系数、折光率、机械强度等。
3、晶体的自范性
在适宜的外界条件下,晶体能自发生长出晶面,晶棱等几何元素所转成的凸多面体,晶体的这一性质即为晶体的自范性。
在理想的环境中,晶体可以生长成凸多面体,此凸多面体的晶面数(F)、晶棱数(E)和顶点数(V)之间的关系符合下式:
F+V=E+2
如:四面体:F=4,V=4,E=6
八面体:F=8,V=6,E=12
三角双锥:?
晶体的外形既受内部结构(点阵排列方式)制约,又在一定程度上受外因(温度、压力、浓度、杂质)的影响。但同一种晶体的每两个相应界面的夹角是不受外界条件的影响,保持恒定不变。这个规律称为“晶面角守恒定律”
非晶体如玻璃体在从液相冷却时,形成的固体表面圆滑,没有固定的外形。
4、晶体的熔点
晶体在受到热作用时,温度升高,组成晶体的点阵上的原子或原子团而因振动加剧,当此振动的能量(平动和转动)达到晶格能(晶格对原子的束缚)时,晶体的结构被破坏,晶体开始熔化。因晶体中各原子所处的环境相同,所以熔化的温度也相同。所以晶体有一定的熔点,即在一特定的温度下完全熔化。而非晶体由于各质点的环境不同,原子或原子团所受的约束不的部分在较低温度下开始熔化,而受约束力大的部分此时仍不能自由运动,以固体形态存在。