_结晶矿物学第一章晶体和非晶体.ppt

晶体的初步认识 晶体分单晶体和多晶体，其构成的材料分别为单晶材料和多晶材料。 碧玺(电气石) 常林钻石158.786克拉（1克拉=0.2克） 红宝石和兰宝石 月光石 锰锂榴石 多晶材料 石英晶体 石盐晶体及解理块 NaCl的晶体结构 晶体定义 从NaCl的晶体结构可知， Cl－和Na+在三维空间均成周期性重复的规则排列而构成一种格子状的构造。 等同点 晶体结构中在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点称为等同点。在同一晶体中可以找出无穷多类等同点，但每一类等同点集合而成的图形都呈现如图1-2所示的相同图形。 空间点阵 表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形称为空间点阵。 空间格子表明了晶体物质在三维空间质点作周期性重复排列这一根本的性质，因此，晶体可定义为：晶体是具有格子构造的固体。 1.2.2　空间格子的特点 ①结点：空间点阵中的等同点 ②行列：分布在同一直线上的结点构成一个行列。 ③面网：分布在同一平面上的结点构成一个面网。 ④平行六面体：空间点阵中由八个结点连成的中空的平行六面体 1.2.3 14种空间格子 　法国学者A.布拉菲根据晶体结构的最高点群对称和平移群（所有平移轴的组合）对称及以上原则，将所有晶体结构的空间点阵划分成十四种类型的空间格子，称14种空间格子或布拉菲格子。 简单立方、面心立方、体心立方 简单四方、体心四方 三方菱面体格子、六方格子 正交原始、体心格子、底心格子、面心格子 晶胞 任何晶体都对应一种布拉维格子，因此任何晶体都可划分出与此种布拉菲格子平行六面体相对应的部分，这一部分晶体就称为晶胞。 　　晶胞是能够反映晶体结构特征的最小单位，并由一组具体的晶胞参数—晶体常数来表征 （a、b、c，α(b∧c)、β(a∧c)、γ(a∧b)）， 晶体的基本性质 确定的熔点. 晶体内部各个部分按同一方式排列，熔化所需要的温度相同。 玻璃受热变软，粘度变小，进而成为流动性较大的液体，这过程没有温度的停顿，很难指出哪一温度是它的熔点。 晶体的基本性质 晶体的衍射效应. 周期性排列的晶体相当于三维光栅，能使波长相当的X射线、电子流和中子流产生衍射效应，成为了解晶体内部结构的重要实验方法。 非晶质没有周期性结构，只能产生散射效应，得不到衍射图像。 1.4 非晶质体 石英玻璃的结构特点： 　　石英玻璃结构内硅、氧原子的排列和石英晶体不一样（研究图）。 　　一个硅原子周围也有四个氧原子，但只在原子近邻有周期性，即短程有序。 　　结构不同，性质也不同。 非晶体的特点 不具有结晶结构，原子排列无规则 无固定的外表形态 无固定的熔点 不能用X射线法测定其内部结构 各方向上的物理性质相同 具有晶质化趋势 准晶体 　　1985年在电子显微镜研究中，发现了一种新的物态，其内部结构的具体形式虽然仍在探索之中，但从其对称性可知，其质点的排列应是长程有序，但不体现周期重复，即不存在格子构造（即不能平移），人们把它称为准晶体。 复 习 １、晶体、空间格子、晶胞 ２、十四种空间格子的形状(实验室有模型，可随时自由观看研究) ３、晶体的基本性质(结合之后所学内容才能有较深刻的认识) ４、晶体、准晶和玻璃体之间在结构上的区别（主要从定义上来区别，结合图示理解会更准确） 作业 晶体、准晶和玻璃体之间在结构上的区别 思 考 晶体的均一性与异向性有矛盾吗？ 液晶是晶体吗？ 参考文献 结晶学 矿物学 结晶学与矿物学 结晶化学 材料结构与性能 无机材料科学基础 2·空间格子要素A·结点：定义:空间格子中的点代表晶体结构中的相当点。结点的位置可为同种质点所占据。性质：不代表任何质点， 它只具几何意义。 第一章 晶体和非晶体 B·行列定义:结点在直线上的排列称为行列。空间格子中任何两结点联结起来就是一条行列的方向结点间距：行列中相邻两结点之间的距离性质:同一行列中结点间距相等，在平行行列中结点间距不变 第一章 晶体和非晶体 C·面网结点在平面上的分布空间格子中不在同一行列上的三个结点可构成一面网。任意两相交行列决定一个面网。 面网密度：面网单位面积内的结点数。 面网间距：一个空间格子中任意两相邻平行面网之间的垂直距离。 在一个空间格子中平行面网的面网密度与面网间距相等。 而不平行的面网之间，面网间距和面网密度一般不等。面网间距较大者面网密度也较大。 第一章 晶体和非晶体 D·平行六