晶体生长模型与面角守恒定律课件.ppt

1、本章概要1.晶体生长途径2.晶体生长二个理论：层生长、螺旋生长理论3.晶面发育理论：布拉维法则、周期键链4.影响晶体生长外因、几何淘汰率5.面角守恒定律2-1l第一节 晶体生长的途径 The ways of crystal formation1.气相-固相 如火山喷气，雪花等2.液相-固相 熔体中结晶，如岩浆岩，金属晶体 溶液中结晶，如温度降低，水分蒸发，化学反应2-2l第一节 晶体生长的途径 l3 固相-晶体 非晶体晶体 晶体晶体：同质多相、固溶体分离、再结晶 2-31123l第二节 晶体的层生长和螺旋生长l 晶体生长的二个重要理论，晶体生长模型 1.层生长理论 layer growth -

2、W.KosselI.N.Stranski二维成核理论 质点优先进入顺序：（1）1 2 3 （2）质点 行列 面网 （3）层层向外三面凹角二面凹角一般位置2-403mml1.层生长理论l 石英的环带结构2-5 2.螺旋生长理论 晶面上的螺旋纹 2-62.螺旋生长理论 spiral growth螺旋位错F.C.Frank,W.K.Burton等人提出。位错凹角行列螺旋生长凹角2-7abcdfe螺旋生长模型螺旋生长模型 2-8l第三节 晶面发育的二个理论l 布拉维法则和周期键链理论 何种面网发育成晶面？l 1.布拉维法则 -法国结晶学家A.bravis 提出：实际晶体的面网常常是由晶体格子构造中面网

3、密度大面网密度大的面网发育成的。2-9aA3BbC2D1ABCD晶面生长速度与面网密度关系面网密度小生长速度快，晶面消失快；面网密度大生长速度慢，易保留下来成为晶面。理想状态，不考虑外界条件生长速度面网密度小 2-10ABCDEEDCBAAB晶面交角和生长速度对晶面发育的约束晶面交角和生长速度对晶面发育的约束 2-113.周期键链（PBC）理论 periodic bond chain 1955年P.Hartman and N.G.Perdok提出 晶体存在强键链。晶体平行键链生长，键力最强的方向生长最快；平行强键链最多的面常成为晶面。比较 K S F 面成长速度K面：三个方向键链，生长速度最快

4、，消失快S面：二个方向键链F面：一个方向键链，生长速度最慢易成为晶面2-12l第四节 影响晶体生长的外部因素 介质流动、温度、杂质与Ph值、粘度、结晶速度 l第五节 晶簇与几何淘汰率l 生长速度最大方向与基底平面垂直的晶体继续生长 l 2-13第五节 晶簇与几何淘汰率l 生长速度最大方向与基底平面垂直的晶体继续生长 l 2-14l第六节 歪晶和面角守恒定律 l1.歪晶 distorted crystal mmrrzmmmrrzz 石英的理想晶体石英的理想晶体歪晶歪晶2-15l第六节 歪晶和面角守恒定律 2.面角恒等定理 law of constancy of angle 1669年丹麦学者N.

5、Steno 研究石英和赤铁矿晶体，发现 同种物质的晶体，其对应晶面间的角度守恒 重要发现，为几何结晶学研究奠定基础 2-16l第六节 歪晶和面角守恒定律 层生长 mmrrzmmmrrzz 石英的理想晶体石英的理想晶体歪晶歪晶2-17l思考题及习题思考题及习题:1.1.自然界中晶体生长的途径主要有哪些？试举例说明。自然界中晶体生长的途径主要有哪些？试举例说明。2.2.矿物晶体按照层生长或螺旋生长机制生长的标志有哪些？矿物晶体按照层生长或螺旋生长机制生长的标志有哪些？3.3.晶面发育的布拉维法则和周期键链理论的表述和本质涵义有何异同？晶面发育的布拉维法则和周期键链理论的表述和本质涵义有何异同？4.4.试根据晶面发育的理论阐明通常情况下小颗粒的矿物不同晶面数目较多、试根据晶面发育的理论阐明通常情况下小颗粒的矿物不同晶面数目较多、形态较复杂，而大颗粒的矿物不同晶面的数目较少、形态较简单。形态较复杂，而大颗粒的矿物不同晶面的数目较少、形态较简单。5.5.何为歪晶？它是如何形成的？它在矿物成因研究中有何意义？何为歪晶？它是如何形成的？它在矿物成因研究中有何意义？6.6.从晶体的格子构造及晶体的生长过程，分析同种晶体相应晶面夹角守恒的从晶体的格子构造及晶体的生长过程，分析同种晶体相应晶面夹角守恒的必然性。必然性。2-182-19