大师作文网一般哪些物质晶体与非晶体
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/11 14:03:18
一般哪些物质晶体与非晶体
哪些类别,如金属,酸碱盐.
哪些类别,如金属,酸碱盐.
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,D.Shechtman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D.Shechtman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.
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,D.Shechtman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D.Shechtman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.