非晶体的特点

非晶体的特点,第1张

晶体是指那些内部质点(离子、原子或分子)不作有规律排列(即不具格子构造)的固体。图1-2B为非晶质体的Be2O3玻璃之内部质点排列情况图解。通常所讲的非晶体不包括气体和液体。

非晶体的本质特点是它内部不具格子构造,这是与晶体的根本区别。

从内部结构角度来看,非晶质体中质点的分布与液体相同,所以,严格地讲非晶体只能称为过冷却的液体,或者叫硬化了的液体,不能称为固体。只有晶体才是真正的固体。由于非晶体中质点不呈有规律排列,因而不能自发地形成多面体外形,又称它是无定形体。

常见的非晶体如玻璃、塑料、沥青、松香、琥珀,以及火山爆发时喷溢出的物质因快速冷凝而形成的火山玻璃等,但其分布远远比晶体少。

在一定条件下晶体与非晶质体可以相互转化。如晶体矿物锆石、褐帘石,因所含放射性元素蜕变的破坏而成非晶质锆石、非晶质褐帘石,这是晶体向非晶体转化,称非晶化或玻化。而非晶质的火山玻璃在漫长的地质年代中,可部分或全部转变成晶质体;玻璃、胶体、塑料的老化,实际上是发生了晶化,即脱玻化,这些都是非晶质体转变为晶质体。

非晶体熔化的条件:非晶体没有固定的熔点,但融化过程中也要持续吸热。特点:在融化过程中不断吸热,温度也不断上升。

非晶体没有固定的熔点,随着温度升高,物质首先变软,然后由稠逐渐变稀,成为流体,具有一定的熔点是一切晶体的宏观特性,也是晶体和非晶体的主要区别。

非晶体又称无定形体内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。 如玻璃、沥青、松香、塑料、石蜡、橡胶等。非晶态固体包括非晶态电介质、非晶态半导体、非晶态金属。

扩展资料

非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。

晶体有各向异性,非晶体多数是各向同性。晶体有固定的熔点,非晶体无固定的熔点,它的熔化过程中温度随加热不断升高。

非晶体由于分子、原子的排列不规则,吸收热量后不需要破坏其空间点阵,只用来提高平均动能,所以当从外界吸收热量时,便由硬变软,最后变成液体。

参考资料来源:百度百科-非晶体

常见晶体:石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精、钻石、金铁铅、硼砂、蔗糖、石膏

常见非晶体:玻璃、沥青、松香、塑料、石蜡、橡胶

晶体(crystal)是由大量微观物质单位(原子、离子、分子等)按一定规则有序排列的结构,因此可以从结构单位的大小来研究判断排列规则和晶体形态 。

非晶体是指结构无序或者近程有序而长程无序的物质,组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性排列的固体,它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫“各向同性”。

扩展资料:

晶体与非晶体之间在一定条件下可以相互转化。例如,把石英晶体熔化并升山迅速冷却,可以得到石英玻璃。将非晶半导体物质在一定温度下热处理,可以得到相应的晶体。可以说,晶态和非晶态是物质在不同条件下存在的两种不同的固体状态,晶态是热力学稳定态。

非晶态固体包括非晶态电介质、非晶态半导判罩体、非晶态金属。它们有特殊的物理、化学性质。例如金属玻璃(非晶态金属)比一般(晶态)金属的强度高、弹性好、硬度和韧性高、抗腐蚀性好、导磁性强、电阻率高等。这使非晶态固体有多方面的应用。它是一个正在发展中的新的研究领域,得到迅速的发展。

晶体按其结构粒子和作用力的不同可分为四类:离子晶体、原子晶体、分子晶体和金属晶体。固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。

玻璃是非晶体。晶体是按一定规则有序排列的结构,熔点固定,融化时会吸热,维持温度不变,而组成玻璃的微观物质单位不呈空间有规则周期性排列,没有一定的规则外形,也没有明确的熔点,在融化时温度会不断上升。 晶体和非晶体的主要区别:晶体具有一定的熔点,非晶体没有固定的熔点,随着温度升高,非晶体会先变软,然后逐渐由稠变稀,最后成为流体。 常见的晶体有食盐、金刚石、明矾和各种金属等,常见的非晶体有玻璃、石蜡、松香、沥青、橡胶、塑料等。

石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等就是常见的晶体

玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等就是常见的非晶体

首先要理解晶体概念,以及晶粒概念我想学固体物理的或者金属材料的都会对这些概念很清楚!

自然界中物质的存在状态有三种:气态、液态、固态

固体又可分为两种存在形式:晶体和非晶体

晶体是经过结晶过程而形成的具有规则的几何外形的固体;晶体中原子或分子在空间按一定规律周期性重复的排列

晶体共同特点:

均 匀 性: 晶体内部各个部分的宏观性质是相同的

各向异性: 晶体种不同的方向上具有不同的物理性质

固定熔点: 晶体具有周期性结构,熔化时,各部分需要同样的温度

规则外形: 理想环境中生长的晶体应为凸多边形

对 称 性: 晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性

对晶体的研究,固体物理学家从成健角度分为

离子晶体

原子晶体

分子晶体

金属晶体

显微学则从空间几何上来分,有七大晶系,十四种布拉菲点阵,230种空间群,用拓扑学,群论知识去研究理解可参考《晶体学中的对称群》一书 (郭可信,王仁卉著)

与晶体对应的,原子或分子无规则排列,无周期性无对称性的固体叫非晶,如玻璃,非晶碳一般,无定型就是非晶 英语叫amorphous,也有人叫glass(玻璃态)

晶粒是另外一个概念,搞材料的人对这个最熟了首先提出这个概念的是凝固理论从液态转变为固态的过程首先要成核,然后生长,这个过程叫晶粒的成核长大晶粒内分子、原子都是有规则地排列的,所以一个晶粒就是单晶多个晶粒,每个晶粒的大小和形状不同,而且取向也是凌乱的,没有明显的外形,也不表现各向异性,是多晶英文晶粒用Grain表示,注意与Particle是有区别的

有了晶粒,那么晶粒大小(晶粒度),均匀程度,各个晶粒的取向关系都是很重要的组织(组织简单说就是指固体微观形貌特征)参数对于大多数的金属材料,晶粒越细,材料性能(力学性能)越好,好比面团,颗粒粗的面团肯定不好成型,容易断裂所以很多冶金学家材料科学家一直在开发晶粒细化技术

科学总是喜欢极端,看得越远的镜子叫望远镜;看得越细的镜子叫显微镜晶粒度也是这样的,很小的晶粒度我们喜欢,很大的我们也喜欢最初,显微镜倍数还不是很高的时候,能看到微米级的时候,觉得晶粒小的微米数量是非常小的了,而且这个时候材料的力学性能特别好人们习惯把这种小尺度晶粒较微晶然而科学总是发展的,有一天人们发现如果晶粒度在小呢,材料性能变得不可思议了,什么量子效应,隧道效应,超延展性等等很多小尺寸效应都出来了,这就是现在很热的,热得不得了的纳米,晶粒度在1nm-100nm之间的晶粒我们叫纳米晶

再说说非晶,非晶是无规则排列,无周期无对称特征,原子排列无序,没有一定的晶格常数,描叙结构特点的只有径向分布函数,这是个统计的量我们不知道具体确定的晶格常数,我们总可以知道面间距的统计分布情况吧非晶有很多诱人的特性,所以也有一帮子人在成天做非晶,尤其是作大块的金属非晶因为它的应力应变曲线很特别前面说了,从液态到到固态有个成核长大的过程,我不让他成核呢,直接到固态,得到非晶,这需要很快的冷却速度所以各路人马一方面在拼命提高冷却速度,一方面在不断寻找新的合金配方,因为不同的合金配方有不同的非晶形成能力,通常有Tg参数表征,叫玻璃化温度非晶没有晶粒,也就没有晶界一说也有人曾跟我说过非晶可以看成有晶界组成 那么另一方面,我让他成核,不让他长大呢,不就成了纳米晶

人们都说,强扭的瓜不甜,既然都是抑制成核长大,那么从热力学上看,很多非晶,纳米晶应该不是稳态相所以你作出非晶、纳米晶了,人们自然会问你热稳定性如何

后来,又有一个牛人叫卢柯,本来他是搞非晶的,读研究生的时候他还一直想把非晶的结构搞清楚呢(牛人就是牛人,选题这么牛,非晶的结构现在人们还不是很清楚)他想既然我把非晶做出来了,为什么我不可以把非晶直接晶化成纳米晶呢,纳米晶热啊,耶,这也是一种方法,叫非晶晶化法

既然晶界是一种缺陷,缺陷当然会影响材料性能,好坏先不管他,但是总不好控制如果我把整个一个材料做成一个晶粒,也就是单晶,会是什么样子呢,人们发现单晶确实会有多晶非晶不同的性能,各向异性,谁都知道啊当然还有其他的特性所以很多人也在天天捣鼓着,弄些单晶来

现在不得不说准晶准晶体的发现,是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破这是我们做电镜的人的功劳1984年底,DShechtman等人宣布,他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性的合金相,在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动不久,这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体后来,郭先生一看,哇,我们这里有很多这种东西啊,抓紧分析,马上写文章,那段金属固体原子像的APL,PRL多的不得了,基本上是这方面的内容准晶因此也被DShechtman称为“中国像”

斑竹也提到过孪晶,英文叫twinning,孪晶其实是金属塑性变形里的一个重要概念孪生与滑移是两种基本的形变机制从微观上看,晶体原子排列沿某一特定面镜像对称那个面叫栾晶面很多教科书有介绍一般面心立方结构的金属材料,滑移系多,已发生滑移,但是特定条件下也有孪生加上面心立方结构层错能高,不容易出现孪晶,曾经一段能够在面心立方里发现孪晶也可以发很好的文章前两年,马恩就因为在铝里面发现了孪晶,发了篇Science呢卢柯去年也因为在纳米铜里做出了很多孪晶,既提高了铜的强度,又保持了铜良好导电性(通常这是一对矛盾),也发了个Science这年头Science很值钱啊像一个穷山沟,除了个清华大学生一样

现在,从显微学上来看单晶,多晶,微晶,非晶,准晶,纳米晶,加上孪晶单晶与多晶,一个晶粒就是单晶,多个晶粒就是多晶,没有晶粒就是非晶单晶只有一套衍射斑点;多晶的话,取向不同会表现几套斑点,标定的时候,一套一套来,当然有可能有的斑点重合,通过多晶衍射的标定可以知道晶粒或者两相之间取向关系如果晶粒太小,可能会出现多晶衍射环非晶衍射是非晶衍射环,这个环均匀连续,与多晶衍射环有区别

纳米晶,微晶是从晶粒度大小角度来说的,在大一点的晶粒,叫粗晶的在从衍射上看,一般很难作纳米晶的单晶衍射,因为最小物镜光栏选区还是太大有做NBED的么,不知道这个可不可以

孪晶在衍射上的表现是很值得我们学习研究的,也最见标定衍射谱的功力,大家可以参照郭可信,叶恒强编的那本《电子衍射在材料科学中应用》第六章

准晶,一般晶体不会有五次对称,只有1,2,3,4,6次旋转对称(这个证明经常作为博士生入学考试题,呵呵)所以看到衍射斑点是五次对称的,10对称的啊,其他什么的,可能就是准晶

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