晶体的规则连生
结晶学复习
结晶学一、晶体及其基本性质1.晶体、非晶体、准晶体的概念、举例晶体:内部质点在三维空间周期性的重复排列构成的固体物质.非晶体:不具备格子构造的物质为非晶体.准晶体:介于非晶态与结晶态之间的一种新物质.2.晶体的基本性质及概念的理解自限性(晶体多面体形态受格子构造制约,它服从于一定的结晶学规律)均一性(在同一晶体的各个不同部分,质点多的分布是一样的,所以晶体的各个部分的物理性质和化学性质也是相同的,取决于其格子构造)异向性(同一格子构造中,在不同方向上质点排列一般是不样的,因此,晶体的性质也随方向的不同而有所差异,即异向性)对称性(晶体在某些特定的方向上具有相同的性质，这种相同的性质在不同的方向或位置上有规律地重复，就是对称性)最小内能性、稳定性3、空间格子、相当点的概念及具体应用分析空间格子：表示晶体内部结构中质点周期性重复排列规律的几何图形。
相当点：1.点的内容（或种类）相同，2.点的周围环境相当。
相当点按照一定的规则连接起来，就形成了空间格子空间格子的几种要素：1.结点;又称格点，是空间格子中的点，他们代表结构中的相当点）2.行列;结点在直线上的排列即构成行列3.面网：结点在平面上的分布即构成面网4.平行四面体：即晶胞，晶胞的形状取决轴长（abc）和轴角（α,β,γ）4、晶胞：实际晶体结构中所划分出的最小重复单位称为晶胞二、晶体的测量及投影面网守恒定律:同种矿物的晶体，其对应晶面间角度守恒.晶面的投影：（一）极射赤平投影：投影的原理及过程：投影球、投影面（赤平面）、投影轴, 北极点与南极点（目测点）。
方位角(晶面法线所在平面与大圆的夹角)在基圆上度量，极距角（投影轴与晶面法线的夹角）则体现为投影点距圆心的距离三、晶体的对称分类体系晶体对称的特点：1）由于晶体内部都具有格子构造，通过平移，可使相同质点重复，因此，所有的晶体结构都是对称的。
2）晶体的对称受格子构造规律的限制，因此，晶体的对称是有限的，它遵循“晶体对称定律” 。
晶体生长的基本规律PPT课件
2021/7/24
普通辉石的生长锥(a)和砂钟状构造(b)
17
•
但是，实际晶体生长不可能达到这么理想
的情况，也可能一层还没有完全长满，另一层
又开始生长了，这叫阶梯状生长，最后可在晶
面上留下生长层纹或生长阶梯。
•
阶梯状生长是属于层生长理论范畴的。
2021/7/24
18
晶体生长过程模拟
2021/7/24
13
晶体理想生长过程中质点堆积顺序的图解
假设晶核为由同一种原子组成的立方格子，其相邻 质点的间距为a
1—三面凹角 2－二面凹角 3－一般位置
质点的堆积顺序
2021/7/2三4 面凹角→二面凹角→一般位置
14
晶体的理想生长过程
晶体在理想情况下生长时，先长一条行 列，再长相邻的行列；在长满一层原子面后， 再长相邻的一层，逐层向外平行推移。
在一定条件下，物质从其它状态转变为晶体，称为 结晶作用。结晶作用是相变过程，伴随产生热效应。
2021/7/24
2
1.气-固结晶作用
条件：气态物质具有足够低的蒸汽压、处于较低的 温度下。
火山裂缝喷气孔附近的自然硫沉积
2021/7/24
3
2.液-固结晶作用
1)从溶液中结晶 条件：溶液过饱和。
青海察尔汗盐湖中盐花结晶体
§2.4晶面发育
晶体生长所形成的几何多面体外形，是由所 出现晶面的种类和它们的相对大小来决定的。哪 种类型的晶面出现及晶面的大小，本质上受晶体 结构所制，遵循一定规律。
1、布拉维法则 2、居里－吴里佛原理 3、周期键链理论
2021/7/24
25
一．布拉维法则
早在1885年，法国结晶学家布拉维从晶体具有 空间格子构造的几何概念出发，论述了实际晶面与 空间格子构造中面网之间的关系。
[专题]晶体生长规律
![[专题]晶体生长规律](https://img.taocdn.com/s3/m/c765083f657d27284b73f242336c1eb91b373354.png)
1.如何知道晶体沿哪个晶面生长?一个晶体有多个晶面，怎么知道它沿哪个晶面生长？是不是沿XRD测出来的峰最强的那个晶面生长？扫描电镜可以观察晶体有多个面，如何知道每个面所对应的晶面？
答：一般是晶体的密排面，因为此晶面的自由能最低。
这个和温度有关，温度高就是热力学生长，能克服较大势垒，一般沿111面长成球或者四方。
温度低的话，就是动力学生长，沿着100面，成为柱状了。
对于完美无缺陷的晶体来说，原子间距最小的面最容易生长，如111面，长成球或者四方。
改变外界条件，如温度、PH值、表面活性剂等，都会影响晶体的生长。
对于缺陷晶体来说，除以上因素外，杂质缺陷、螺旋位错等也会影响晶体的生长。
如果按照正常生长的话，都是密排面生长，但是熔体的条件改变后生长方式发生改变，例如铝硅合金的变质，加入变质剂后就不是密排面生长，而是频繁的分枝，各个面可能都有。
完美条件下是沿吴立夫面生长，但总会有外界条件影响晶面的表面能，导致吴立夫面不是表面能最低的面，所以晶体露在外边的面就不一定是吴立夫面了，但应该是该生长条件下表面能最低的面。
HRTEM 和SAED可以表征生长方向~晶面能量越高，原子堆积速度越快，垂直该晶面方向的生长速度就快。
而这样的后果有两个：
1.晶体沿垂直该晶面的方向快速生长；
2.该晶面在生长过程中消失。
引晶是拉晶里面的一个步骤，一般拉晶是指单晶生长的整个过程，
其中包括清炉、装料、抽空、化料、引晶、放肩、转肩、等径、收尾、停炉。
拉晶有些人是叫长晶，引晶一般是指将籽晶（又称晶种）放入溶液硅中，然后沿着籽晶引出一段细晶，这过程主要是为了排除位错和缺陷，使后面的晶体能够较好的生长。
3.晶体定向及晶面符号
第一节、 晶体定向及晶面符号
一、晶体定向
（一）、概念
晶体定向 —— 在晶体中确定一个坐标系统； 1、晶轴 ------ 晶体中的坐标轴； 2、轴单位---- 各晶轴上的量度单位：a、b、c
（二）晶轴的安置
晶轴----晶体中的坐标轴；是交晶体中心一点的 三条或四条直线。（内部构造的三条或四条行 列的方向）
复三方单锥
三方双锥
复六方单锥
复四方单锥
六方双锥
四方双锥
复三方双锥
复六方双锥
复四方双锥
三方柱
六方柱
四方柱
复三方柱
复六方柱
复四方柱
四方四面体
复四方偏三角面体
菱面体
复三方偏三角面体
斜三三方方方四偏偏面方方面体面体体
六六方方偏偏方方面面体体
四方偏方面体
高级晶族的单形
四面体 八面体
立方体 四六面体
偏方复十 二面体
（a1b2：x=1a ，y= 2b ：即1: 2） （a2b4：x=2a ，y= 4b ：即2: 4）
第二节、单形和聚形
1、单形
（1）概念
由对称要素联系起来的一组晶面的总合。
八面体
菱形十二面体
（2）特点
①. 在理想情况下, 同一单形各晶面 同形等大； ②. 在实际晶体上, 同一单形各晶面 性质相同；
1、三轴系统：X 、Y、Z：适用以下5个晶系：
（1）三斜晶系
（2）单斜晶系
（3）斜方晶系
（4）四方晶系
r
（5）等轴晶系
2、四轴系统：适用以下2个晶系：
（1）三方晶系： X 、Y、U、Z （2）六方晶系： X 、Y、U、Z
一
晶 轴： 轴单位：
晶学多媒-第6章
资源学院勘察系
结晶学
构成双晶的两个单体之间相应的结晶方向 (包 括各个对应的晶轴、对称要素、晶面及晶棱的方向) 并非完全平行，但它们可以借助于对称操作——反 映、旋转、反伸，使两个个体彼此重合或达到完全 平行一致的方位。 构成双晶的两单体的格子构造是互不平行连续 的。这是双晶区别于平行连晶的根本不同之处。此 外，在外形上双晶虽也经常具有凹入角，但这并无 必然性，双晶也常有不具凹入角的。
资源学院勘察系
结晶学
1、浮生(overgrowth)：又称外延生长(epitaxial growth)，是 指一种晶体以一定的结晶学取向关系附生于另一种晶体表面， 或同种晶体以不同的面网附生在一起。 例如：十字石(斜方晶系)的(010)面网与蓝晶石(三斜晶系)的 (100)面网在结构及成分上都相近，因而十字石以(010)面浮生 于蓝晶石(100)面上。此外，同种晶体也可以不同方位但结构相 似的面网相接触而形成浮生，斜长石一个晶体的(010)面与另一 个晶体的(001)面可形成浮生。 2、交生(intergrowth)：亦称互生，是指两种不同的晶体彼 此间以一定的结晶学取向关系交互连生，或一种晶体嵌生于另 一种晶体之中的现象。 例如钠长石嵌生于钾长石晶体中的条纹长石，以及石英嵌 生于钾长石晶体中的所谓文像结构等，都是交生现由漂浮于母液中的晶粒早期形成的核或正在生长的小晶体相互间按完全平行的方位接合继续生长而成实质上可以将它们看成是单晶体非理想形态的一种特定形另外也可以是在已存在的同种晶体上再次形成晶核即二次成核然后生长而成
结晶学
第六章 晶体的取向连生及规律
计划学时 1个学时 教学重点 掌握双晶的有关知识； 教学内容 一、教学目的 二、概述 三、平行连生 四、双晶 五、浮生与交生 教学目的 通过学习，理解双晶和双晶要素的概念，掌握双晶的 类型及其特点，掌握双晶的判识依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
双晶
文石 Aragonite
双晶面/接合面 两侧格子不连续
双晶
石膏 gypsum
双晶面 P
双晶轴
双晶
双晶类型
1) 简单双晶 simple twin
接触双晶 contact twin 贯穿双晶 interpenetrate twin
2) 反复双晶 multiple twin
聚片双晶 polysynthetic twin 轮式双晶 cyclic twin
定义：互不平行的同种单体，彼此间按
一定的对称关系相互取向而组成的规则 连生晶体
双晶要素：用来表征双晶中单体间之对 称取向关系的几何要素, 包括
双晶面(twinning-plane)
双晶轴(twinning-axis)
双晶中心(twinning-center)
氯铜银铅矿(Boleite)双晶
双晶接合面(composition surface)
3) 复合双晶 compound twin
金红石的环状双晶
钙十字沸石的复合双晶
双晶
考察：
• 双晶面 • 双晶轴 • 双晶中心 • 接合面
简单双晶之接触双晶
双晶
考察：
• 双晶面 • 双晶轴 • 双晶中心 • 接合面
简单双晶之贯穿双晶
双晶
反复双晶之轮式双晶 反复双晶之聚片双晶
双晶成因
1) 生长双晶 growth twin 斜长石(Plagioclase) 聚片双晶
双晶成因
2) 转变双晶 Transformation twin 碱性长石(K-feldspar)
双晶成因
3) 机械双晶 斜长石(Plagioclase)
双晶成因
3) 机械双晶 方解石(Calcite)
衍生
不同种类晶体之间的规则连生 浮生 overgrowth 交生 intergrowth
ห้องสมุดไป่ตู้
赤铁矿和磁铁矿的浮生
角闪石和普通辉石的交生
衍生
不同种类晶体之间的规则连生
拓扑衍生 topotaxy：异种晶体彼此按一定结晶方位嵌生 体衍生 syntaxy：共晶格取向连生 面衍生 epitaxy：共面网取向连生 线衍生 monotaxy：共行列取向连生
碘化钠与白云母的面衍生
晶体的规则连生
平行连生 parallel grouping
卤钠石(sulphohalite )的平行连生体
由若干个同种的单晶体，按 所有对应的结晶学方向（包 括各个对应的结晶轴、对称 元素、晶面及晶棱的方向） 全都相互平行的关系而组成 的连生体
内部格子构造平行、连续
赤铜矿的连生晶体
晶体的规则连生
双晶（孪晶） twin