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晶体性质:均一性与异向性

【摘要】:而非晶体的均一性是为统计均一性,其不同产地的同种材料的性质是有差异的。晶体的性质有随方向而变化的异向性,晶体在形成格子构造的过程中,由于在格子的不同方向上,其质点的排列方式及相互之间距离的不同,会引起晶体在不同方向上的物理化学性质的不同。晶体具有最小内能性与稳定性,组成晶体的化学元素质点在晶体结构中都处于化学键平衡状态,其质点之间的距离为最小,会导致晶体的内能最小。

二、晶体的性质

由于晶体是具有格子状构造的固体,这一特殊的结构构造使晶体形成了不同于一般物体的性质,这一特有性质也构成区别晶体与其他物体的依据。

晶体特有的性质如下:

(1)晶体的自限性,晶体在自由生长状态下能自发地形成规则的几何多面体图形,这表示晶体在理想的条件下会自发地生长成规则的几何多面体形状。如绿柱石晶体可生长成规则六方柱状。所有晶体在自发条件下都有形成规则几何形状体的可能。但不同的晶体,形成的几何形状也常不同。

(2)晶体的均一性,这一性质反映出同种晶体虽然产地、大小、形状等不同,但整体的物理化学性质是均一的,包括密度、熔点等均相同。如世界不同产地产出的金刚石晶体的物理、化学性质是相同的。而非晶体的均一性是为统计均一性,其不同产地的同种材料的性质是有差异的。(www.chuimin.cn)

(3)晶体的性质有随方向而变化的异向性,晶体在形成格子构造的过程中,由于在格子的不同方向上,其质点(即化学元素)的排列方式及相互之间距离的不同,会引起晶体在不同方向上的物理化学性质的不同。如红宝石晶体在不同的方向上,呈现的颜色明显不同;蓝晶石晶体在不同的方向上呈现的硬度不同。

(4)晶体具有外形和性质的对称性,有些晶体在形成不同的格子构造的过程中,在某些特殊的方向上,其质点(即化学元素)的排列方式及相互之间距离是相同的,会引起晶体在这些方向上的物理化学性质是相同的。如石榴石晶体在a、b、c(三维空间)方向上晶面的发育程度及物理、化学性质是完全相同的。

(5)晶体具有最小内能性与稳定性,组成晶体的化学元素质点(包括原子、离子、离子团等)在晶体结构中都处于化学键平衡状态,其质点之间的距离为最小,会导致晶体的内能最小。而晶体的稳定性也就最强,使得晶体能长久地保存下来。