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上海硅酸盐
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晶体中正、负配位多面体的
⑨结晶方位与晶体形貌
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/ 仲维卓华素坤
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中国科学院上海硅酸盐研完所
晶体的结晶形貌是由晶体内部结构所决定的, 而晶体各族晶面生长速率的比率变化使晶体的
结晶形貌千变万化。它是晶体生长物理化学条件变化的标志, 因为晶体的结晶形貌除与晶体结构
密切相关外,还受生长时物理、化学条件的影响,因此研究晶体的生长机理应从晶体结构入手, 同
时还要研究生长时的温度、压力和生长介质等因素对晶体结晶形貌的影响, 同种晶体其结构固
定,但其结晶形貌却千差万别, 显然生长条件对结晶形貌的影响是不可忽视的。因此从晶体的结
晶****性入手; 研究其形成机理是有益的, 就同一面族而言, 晶体在该面的层间距和向量的
生长理论都足固定不变的, 同种品体各族晶面的生长速率比亦应是固定不变的, 晶体的形貌应该
相同,但事实上同种晶体的形貌却迥然不同, 可出现长粒状、短柱状、板状等, 显然这是由于生
长条件的变化促使各族晶面生长速率比变化的结果。故从晶体结晶****性角度探讨晶体生长机制的
途径是值得重视的。
二、晶体结构与结晶形貌
晶体结构与结晶形貌之间的关系是一个结晶化学问题,在配位型晶体中配位数的多少取决于
阴、阳离子半径的大小,负离子配位多面体是晶体结构的基本基元,因为晶体结构主要是由阳离
子在晶体中的分布所决定的, 也就是说负离子配位多面体构成品体结构的骨架, 故可根据负离子
配位多面体往各族品面上叠合的难易程度来决定晶面的姓露程度,而配位多面体连接的难易取决
于其问的阳离子咖距和连接的方式, 以而连接时阳高予距最近,斥力最大¨,该面族的生长速
率最慢、易显露; 以棱相接时配位多面体间的阳离子距离较近, 连接较难,较易显露; 以顶角相
接时配位多面体问的阳离子问间距最远, 故结合容易,该面族生长速率快, 难以显露。
笔者研究了负离子多面体的结晶方位及往各族晶面上叠合的难易程度,它决定了该面族的显
露机率和晶体形貌。讨论并列举了型、型和。。型三种配位型和极性晶体的结构与结
晶形貌。
. 配位型硫化物晶体‘
一一
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方铅矿
属体心立方结构, 铅周围为六个硫原子所环绕, 而硫周围有六个铅原子,构成正、负两种八
面体结构基元, —负离子配位八面体在晶体中的分布见图,八面体各族晶面上的连接
形音.
面族: 八面体是以四个棱与之连接, 而与面族是以三个棱与之相连接,
与面族则以一个棱相连接, 由此不难看出, 面族连接最难最易显露, 面族为
其次, 面族最易连接,生长速度最快, 一般不显露。经常显露的稳定晶面为和
两个面族, 见图。
图晶体中—负离子配位八面体的分布
方铅矿结构一八面体结晶方位
图方铅矿结晶形貌
立方体; 立方体十八面体; 立方体十八面体
闪锌矿
属面心立方结构, 配位型晶体, 被:个所包围, 而又被四个所环绕, 构成正负
四面体, 见图。晶体的晶体形貌是正负离子配位多面体的两组四面体的显露,见图
。由
于是一种极性晶体, 正极面为—正离子四面体,而负极面为负离