晶体长大方式主要是哪三种?
三种方式:
1.完整光滑面的生长(二维晶核生长)
2.非完整光滑面的生长–(1)借螺位错长大、(2)孪晶生长的机制
3.粗糙界面的生长。
晶体生长是物质在特定的物理和化学条件下由气相、液相或固相形成晶体的过程。人类在数千年前就会晒盐和制糖。
人工模仿天然矿物并首次合成成功的是刚玉宝石(α氧化铝)一法国化学家A。
维尔纳叶约在1890年开始试验用氢氧焰熔融氧化铝粉末,以生长宝石,这个方法一直沿用,仍是生长轴承用宝石种装饰品宝石的主要方法。
延伸阅读
焊接熔池晶体生长方向是什么?
焊接熔池的结晶也遵循一般液体金属结晶的基本规律:形成晶核和晶核长大。焊接熔池中的液体金属在凝固时,通常融合区母材上的半融化晶粒成为晶核。
然后晶核吸附周围液体的原子进行长大,由于晶体是沿着与导热方向相反的方向成长,同时它也向着两侧方向成长,但由于受到相邻的正在生长的晶体所阻挡,因此晶体形成柱状形态的晶体称为柱状晶。
此外,在一定条件下,熔池中的液体金属在凝固时也会产生自发晶核,如果散热是沿各个方向进行,则晶体就沿各个方向均匀地长成晶粒状晶体,这种晶体称为等轴晶。焊缝中通常见到的柱状晶,在一定条件下,焊缝中心也会出现等轴晶。
熔体法晶体生长的基本原理是什么?
熔体法晶体生长的基本原理:
其原理基于物种晶相化学势与该物种在相关物相中化学势间准平衡关系的合理维持。如在溶液中的晶体生长要求在平衡溶解度附近溶质有一定适宜的过饱和度。晶体生长方法是多样的,如水热法生长人工水晶,区域熔融法生长硅、锗单晶、氢氧焰熔融法生长轴承用宝石,航天失重法培养晶体以及升华法;同质或异质外延生长法等。
晶体生长的原理?
水热法是以水为溶剂,通过加入其他助溶剂提高溶解度,进行溶液法晶体生长的方法。痛如矿化剂溶解高熔点氧化物,高温高压条件提高溶解度,控制生长。通过强对流实现晶体生长过程。
过饱和溶液在生长区内冷凝,并贡献出其中的溶质而实现晶体生长,品溶质的溶液流回溶解区,被加热再次溶解更多溶质,重新参与晶体生长的循环。你学晶体学的话,课本上就有,如果不是学相关学科的,单靠文字理解起来可能有点困难
限制晶体生长的因素?
影响晶体生长的因素主要有:
(1)温度。在不同的温度下,同种物质的晶体,其不同晶面的相对生长速度有所改变,影响晶体形态,如方解石(CaCO3)在较高温度下生成的晶体呈扁平状,而在地表水溶液中形成的晶体则往往是细长的。石英和锡石矿物晶体亦有类似的情况。
(2)杂质。溶液中杂质的存在可以改变晶体上不同面网的表面能,所以其相对生长速度也随之变化而影响晶体形态。例如,在纯净水中结晶的石盐是立方体,而在溶液中有少量硼酸存在时则出现立方体与八面体的聚形。
(3)涡流。在生长着的晶体周围,溶液中的溶质向晶体粘附,其本身浓度降低以及晶体生长放出热量,使溶液密度减小。由于重力作用,轻溶液上升,远处的重溶液补充进来,从而形成了涡流。涡流使溶液物质供给不均匀,有方向性,同时晶体所处的位置也可能有所不同,如悬浮在溶液中的晶体下部易得溶质的供应,而贴着基底的晶体底部得不到溶质等等,因而生长形态特征不同。为了消除因重力而产生的涡流,现已在人造地球卫星的失重环境中试验晶体的生长。
(4)粘度。溶液的粘度也影响晶体的生长。粘度的加大,将妨碍涡流的产生,溶质的供给只有以扩散的方式来进行,晶体在物质供给十分困难的条件下生成。由于晶体的棱角部分比较容易接受溶质,生长得较快,晶面的中心生长得慢,甚至完全不长,从而形成骸晶。
(5)结晶速度。快速生长会导致晶体形态偏离平衡状态,也会形成骸晶、枝晶,所示为火山岩中的辉石枝晶。快速生长还可以导致成核速度大,则结晶中心增多,晶体长得细小。反之,结晶速度小,则晶体生长得粗大。如岩浆在地下缓慢结晶,则生长成粗粒晶体组成的深成岩,如花岗岩;但在地表快速结晶则生长由细粒晶体甚至于隐晶质组成的喷出岩,如流纹岩。结晶速度还影响晶体的纯净度,快速结晶的晶体往往不纯,包裹了很多杂质。
影响晶体生长的外部因素还有很多,如晶体析出的先后次序也影响晶体形态,先析出者有较多自由空间,晶形完整,成自形晶;较后生长的则形成半自形晶或它形晶。同一种矿物的天然晶体于不同的地质条件下形成时,在形态上、物理性质上都可能显示不同的特征,这些特征标志着晶体的生长环境,称为标型特征
晶体生长原理与技术?
单晶体原则上可以由固态、液态(熔体或溶液)或气态生长而得。实际上人工晶体多半由熔体达到一定的过冷或溶液达到一定的过饱和而得。
晶体生长是用一定的方法和技术,使单晶体由液态或气态结晶成长。由液态结晶又可以分成熔体生长或溶液生长两大类。
为什么晶体生长到一定程度才会继续生长?
因为能量的起伏以及杂质的存在会有晶核,那么晶核和液体之间存在相界,相界储存着能量,如果相界足够大,储存的能量足够多,那么它就会为晶体长大提供能量。所以说晶核必须到达一个临近尺寸,有足够的驱动能使得晶核长大。
相界存在很多断键,会捕获原子结合成键,这样晶体才能长大,当足够多的断键时,那么它捕获的能力才能满足晶核长大的要求。