1-1晶体与非晶质体讲解.ppt

但是，实际晶体生长不可能达到这么理想的情况，也可能一层还没有完全长满，另一层又开始生长了，这叫阶梯状生长，最后可在晶面上留下生长层纹或生长阶梯。 阶梯状生长是属于层生长理论范畴的。 总之，层生长理论的中心思想是：晶体生长过程是晶面层层外推的过程。 但是，层生长理论有一个缺陷：当将这一界面上的所有最佳生长位置都生长完后，如果晶体还要继续生长，就必须在这一平坦面上先生长一个质点，由此来提供最佳生长位置。这个先生长在平坦面上的质点就相当于一个二维核，形成这个二维核需要较大的过饱和度，但许多晶体在过饱和度很低的条件下也能生长，为了解决这一理论模型与实验的差异，弗兰克(Frank)于1949年提出了螺旋位错生长机制。 2．螺旋生长理论模型（BCF理论模型） 该模型认为晶面上存在螺旋位错露头点可以作为晶体生长的台阶源,可以对平坦面的生长起着催化作用，这种台阶源永不消失，因此不需要形成二维核，这样便成功地解释了晶体在很低过饱和度下仍能生长这一实验现象。 这两个模型有什么联系与区别？ 联系：都是层层外推生长； 区别：生长新的一层的成核机理不同。 有什么现象可证明这两个生长模型？ 环状构造、砂钟构造、晶面的层状阶梯、螺旋纹 （四）、决定晶体生长形态的内因 1．布拉维法则(law of Bravais)： 晶体上的实际晶面往往平行于面网密度大的面网 。 为什么？ 面网密度大—面网间距大—对生长质点吸引力小—生长速度慢 生长速度慢—在晶形上保留— 生长速度快—尖灭 2．PBC（周期性键链）理论： 晶面分为三类： F面(平坦面，两个PBC)， 晶形上易保留。 S面(阶梯面，一个PBC), 可保留或不保留。 K面(扭折面，不含PBC), 晶形上不易保留 。 3．居里-吴里弗原理（最小表面能原理）： 晶体上所有晶面的表面能之和最小的形态最稳定。 ************ （五）、决定晶体生长形态的外因 温度 杂质 粘度 结晶速度 涡流 所有这些外因是通过内因起作用的。 五、面角守恒定律 （一）、面角守恒定律： 在相同的温度、压力条件下，同种矿物的晶体，其对应晶面间的面角恒等。 面角守恒定律的意义：结晶学发展的奠基石。 （二）、面角的测量：  就是测量晶面之间的夹角。  注意：晶面夹角与面角（晶面法线间的夹角）的区别！它们之间的关系为互补的关系。 接触测角 反射测角：单圈反射测角仪 双圈反射测角仪 下面的问题请同学们思考并讨论： （1） 非晶体（玻璃）的定义及特点？ （2） 液体、气体的结构具有什么规律？ （3）晶体与非晶体的转化？ 本章重点总结： 本章包括3组重要的基本概念: 1) 晶体、格子构造、空间格子、相当点；它们之间的关系。 2) 结点、行列、面网、平行六面体; 结点间距、面网间距与面网密度的关系. 3) 晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能、稳定性，并解释为什么。 石英与黄铁矿晶体 萤石与尖晶石晶体 石榴石晶体与绿柱石 * 结晶学与矿物学 结晶学：以晶体为研究对象，主要研究晶体的内部结构、对称规律、几何形状以及规则连生。 特点：空间性、抽象性、逻辑性、共性 矿物学: 以矿物晶体为研究对象；主要研究各矿物晶体的成分、结晶形态、物理性质、成因产状等特征。 特点：经验性、感性、具体性、归纳分类性、个性 绪 论 一、矿物和矿物学 矿物： 是地壳中地质作用形成的天然无机晶质固体。是地壳中岩石或矿石的组成单位。 矿物学： 是研究矿物的成分、结构、形态、性质、成因、产状和用途以及矿物在时间和空间的分布规律及其形成和变化的历史. 二、矿物学与其它学科的关系 数学、物理及结晶学是矿物学的基础 矿物学是岩石学、矿床学、地球化学的基础 矿物学与地层学、构造地质学有密切关系 岩石学、矿床学、地球化学 ︱ 构造地质学--矿物学--地层学 ︱ 数学--＞结晶学﹤--物理 三、矿物学发展简史 1857年偏光显微镜应用 —使矿物学研究由宏观向微观；---使矿物学发生第一次变革； 本世纪二十年代，X-射线应用于矿物晶体结构分析 ---使矿物学研究由微观向结构；---使矿物学发生第二次变革； 三十年代以来，对矿物的物理化学条件与相平衡所进行的研究---使矿物学