结晶过程原理学时.pptVIP

2.线缺陷线缺陷是指二维尺度很小而另一维尺度很大的缺陷。它包括各种类型的位错。所谓位错是指晶体中一部分晶体相对另一部分晶体发生了一列或若干列原子有规律的错排现象。最典型为刃型位错。5二维生长机理第31页，共57页，星期日，2025年，2月5日3.面缺陷面缺陷是指二维尺度很大而另一尺度很小的缺陷。金属晶体中的面缺陷主要有晶界和亚晶界。晶粒与晶粒之间的接触界面称为晶界。如图（a)所示。亚晶粒之间的交界称为亚晶界。如图(b)所示。晶界、亚晶界处具有许多特殊性能。5二维生长机理第32页，共57页，星期日，2025年，2月5日蒲永平编，《功能材料的缺陷化学》或相关材料化学方面的书籍。附加——晶体缺陷5二维生长机理第33页，共57页，星期日，2025年，2月5日由螺旋位错而发生的晶体生长的线生长速率在较高的过饱和度下（过饱和度≥0.1%或S≥1.001）5二维生长机理在较低的过饱和度下（过饱和度＜0.1%或S＜1.001）第34页，共57页，星期日，2025年，2月5日在式4-3和4-4中：5二维生长机理第35页，共57页，星期日，2025年，2月5日上述机理并不能涵盖所有可能机理，但总的来说给人感觉晶体生长过程是非常复杂的。晶体各个晶面的生长速率可能不同，一般讲晶体线生长速率时所指为一平均值。上述公式中并未指出是哪个晶面的。5二维生长机理第36页，共57页，星期日，2025年，2月5日在高过饱和度下的可能机理：晶粒聚集成晶体最微小的晶粒结合成为特殊集聚体的机理与晶面与液相相互作用的机理存在原则上的不同与相的临界面比能与粒度有关应用/验证实例：某些难溶盐类晶体结构数据所证实5二维生长机理---其它第37页，共57页，星期日，2025年，2月5日6晶体生长速率广义定义：单位时间内晶体粒度/质量的变化率表示方法：1各晶面生长线速度2晶体质量随时间的变化率第38页，共57页，星期日，2025年，2月5日2晶体质量随时间的变化率（质量速率，?）溶质粒子逐渐转移到固相，固相质量变化率，即宏观上产品结晶的速率。1各晶面生长线速度（线速率，）若指晶体体积增长，则以某一平均值表示，或表示为各个晶面生长线速率的总和。6晶体生长速率第39页，共57页，星期日，2025年，2月5日晶体生长速率影响因素无论是线速率，亦或是质量速率，都与溶液的过饱和度/过冷度、温度、压力、液相的搅拌强度和特性、各种场的作用、有无杂质存在等多种因素有关。因此，晶体生长速率是多变量函数。但最主要的因素是过饱和度/过冷度。6晶体生长速率第40页，共57页，星期日，2025年，2月5日晶体生长速率与过饱和度/过冷度的关系表示有不同形式：1由晶体的生长机理决定2由过饱和度决定指由系统偏离平衡状态的程度来决定（以△C、?、S体现）6晶体生长速率第41页，共57页，星期日，2025年，2月5日晶体线生长速率与过饱和系数S的关系：单核生长多核生长对于位错生长理论对于复杂生长机理（下式为位错生长和单核生长机理的综合）（A、B为经验常数）6晶体生长速率第42页，共57页，星期日，2025年，2月5日第1页，共57页，星期日，2025年，2月5日1二次成核的定义

2二次成核机理

接触成核机理

不接触成核机理

3成核速率的影响因素REVIEW第2页，共57页，星期日，2025年，2月5日第三章晶体生长3.2晶体生长3.2.1晶体生长机理3.2.2晶体生长速率及其影响因素3.2.3过饱和度对晶体生长的影响第3页，共57页，星期日，2025年，2月5日1成核与晶体生长定义形成过程形成过程机理晶核----在溶液所处的条件下溶质分子形成的最微小尺寸的粒子成核结晶成核动力学晶体----溶液本体内溶质分子的不断汇聚下，晶核长大成为晶体晶体生长结晶生长动力学第4页，共57页，星期日，2025年，2月5日单晶生长：可参阅陈小明著《单晶结构分析——理论与实践》多个晶体共同生长：2晶体生长类别第5页，共57页，星期日，2025年，2月5日3溶液中晶体成批生长的特点（1）晶体生长可能在很宽的过饱和度范围内进行，过饱和系数达103-104。晶面生长的线速度随过饱和度的增大而提高，快速成长的晶体具有晶体结构不规则、具有晶体缺陷、固