晶体生长过程

晶体生长过程晶体是在物相转变的情况下形成的

物相有三种,即气相、液相和固相

只有晶体才是真正的固体

由气相、液相转变成固相时形成晶体,固相之间也可以直接产生转变

晶体生成的一般过程是先生成晶核,而后再逐渐长大

一般认为晶体从液相或气相中的生长有三个阶段:①介质达到过饱和、过冷却阶段;②成核阶段;③生长阶段

在某种介质体系中,过饱和、过冷却状态的出现,并不意味着整个体系的同时结晶

体系内各处首先出现瞬时的微细结晶粒子

这时由于温度或浓度的局部变化,外部撞击,或一些杂质粒子的影响,都会导致体系中出现局部过饱和度、过冷却度较高的区域,使结晶粒子的大小达到临界值以上

这种形成结晶微粒子的作用称之为成核作用

介质体系内的质点同时进入不稳定状态形成新相,称为均匀成核作用

在体系内的某些局部小区首先形成新相的核,称为不均匀成核作用

均匀成核是指在一个体系内,各处的成核几率相等,这要克服相当大的表面能位垒,即需要相当大的过冷却度才能成核

非均匀成核过程是由于体系中已经存在某种不均匀性,例如悬浮的杂质微粒,容器壁上凹凸不平等,它们都有效地降低了表面能成核时的位垒,优先在这些具有不均匀性的地点形成晶核

因之在过冷却度很小时亦能局部地成核

在单位时间内,单位体积中所形成的核的数目称成核速度

它决定于物质的过饱和度或过冷却度

过饱和度和过冷却度越高,成核速度越大

成核速度还与介质的粘度有关,粘度大会阻碍物质的扩散,降低成核速度. 晶核形成后,将进一步成长

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