晶体生长模型与面角守恒定律课件

第二章晶体生长模型与面角守恒定律

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2-1第二章晶体生长模型与面角守恒定律

本章概要2-11第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径Thewaysofcrystalformation1.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2-2第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径22第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径

3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

2-3第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径23第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第二节晶体的层生长和螺旋生长

晶体生长的二个重要理论，晶体生长模型

1.层生长理论layergrowth--W.Kossel—I.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2-4第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第二节晶体的层生长和41.层生长理论

石英的环带结构2-51.层生长理论石英的环带结构2-55

2.螺旋生长理论晶面上的螺旋纹

2-62.螺旋生长理论2-66

2.螺旋生长理论spiralgrowth

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2-72.螺旋生长理论spiralgrowth

螺旋位错F7螺旋生长模型

2-8螺旋生长模型2-88第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第三节晶面发育的二个理论布拉维法则和周期键链理论

何种面网发育成晶面？

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密度大的面网发育成的。2-9第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第三节晶面发育的二个9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

2-10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；10晶面交角和生长速度对晶面发育的约束

2-11晶面交角和生长速度对晶面发育的约束2-11113.周期键链（PBC）理论

periodicbondchain

1955年P.HartmanandN.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KSF面成长速度K面：三个方向键链，生长速度最快，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2-123.周期键链（PBC）理论2-1212第二章晶体生长模型与面角守恒定律

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

第五节晶簇与几何淘汰率

生长速度最大方向与基底平面垂直的晶体继续生长

2-13第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第四节影响晶体生长13第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第五节晶簇与几何淘汰率

生长速度最大方向与基底平面垂直的晶体继续生长

2-14第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第五节晶簇与几何淘汰率14第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守恒定律

1.歪晶distortedcrystal

石英的理想晶体歪晶2-15第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守15第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守恒定律

2.面角恒等定理lawofconstancyofangle

1669年丹麦学者N.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

2-16第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守16第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守恒定律层生长

石英的理想晶体歪晶2-17第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守17第二章晶体生长模型与面角守恒定律

思考题及习题:1.自然界中晶体生长的途径主要有哪些？试举例说明。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？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？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、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.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.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。

2-18第二章晶体生长模型与面角守恒定律

思考题及习题:2-1818本章结束

第三章2-19本章结束

第三章2-1919第二章晶体生长模型与面角守恒定律

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2-1第二章晶体生长模型与面角守恒定律

本章概要2-120第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径Thewaysofcrystalformation1.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2-2第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径221第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径

3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

2-3第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第一节晶体生长的途径222第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第二节晶体的层生长和螺旋生长

晶体生长的二个重要理论，晶体生长模型

1.层生长理论layergrowth--W.Kossel—I.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2-4第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第二节晶体的层生长和231.层生长理论

石英的环带结构2-51.层生长理论石英的环带结构2-524

2.螺旋生长理论晶面上的螺旋纹

2-62.螺旋生长理论2-625

2.螺旋生长理论spiralgrowth

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2-72.螺旋生长理论spiralgrowth

螺旋位错F26螺旋生长模型

2-8螺旋生长模型2-827第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第三节晶面发育的二个理论布拉维法则和周期键链理论

何种面网发育成晶面？

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密度大的面网发育成的。2-9第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第三节晶面发育的二个28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

2-10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；29晶面交角和生长速度对晶面发育的约束

2-11晶面交角和生长速度对晶面发育的约束2-11303.周期键链（PBC）理论

periodicbondchain

1955年P.HartmanandN.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KSF面成长速度K面：三个方向键链，生长速度最快，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2-123.周期键链（PBC）理论2-1231第二章晶体生长模型与面角守恒定律

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

第五节晶簇与几何淘汰率

生长速度最大方向与基底平面垂直的晶体继续生长

2-13第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第四节影响晶体生长32第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第五节晶簇与几何淘汰率

生长速度最大方向与基底平面垂直的晶体继续生长

2-14第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第五节晶簇与几何淘汰率33第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守恒定律

1.歪晶distortedcrystal

石英的理想晶体歪晶2-15第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守34第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守恒定律

2.面角恒等定理lawofconstancyofangle

1669年丹麦学者N.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

2-16第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守35第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守恒定律层生长

石英的理想晶体歪晶2-17第二章晶体生长模型与面角守恒定律

第六节歪晶和面角守36第二章晶体生长模型与面角守恒定律

思考题及习题:1.自然界中晶体生长的途径主要有哪些？试举例说明。2.矿物晶体