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晶体与非晶体的主要区别

2016-11-28|浏览量：10238次

晶体与非晶体的主要区别如下图所示，可以从形态、物性等几个方面来考虑。
1．单晶体都具有有规则的几何形状，而非晶体没有一定的外形。单晶体之所以有规则的外形，是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列，构成所谓的空间点阵。
2．单晶体具有各向异性的特性。例如，云母的结晶薄片在外力的作用下，很容易沿平行于薄片的平面裂开。但要使薄片断裂则困难得多，这说明晶体在各个方向上的力学性质不同，而非晶体玻璃在破碎时，其碎片的形状是完全任意的。
3．晶体有固定的熔点，只有温度达到熔点时才能熔解，而且在熔解过程中温度保持不变。非晶体在熔解过程中没有明确的熔点，随着温度升高，物质首先变软，然后逐渐由稠变稀。

晶格具有一定的对称性和周期性，因此，对于透过晶格的粒子，包括光子，有着散射作用。
X射线衍射是判定物质结构的有力手段之一。X射线是由高能的光子构成，通过晶体后，由于晶体晶格的作用，会产生一定的衍射图样。不同的晶体，其图样以及图样的尺寸结构有所不同，因此，可以利用这一性质来进行物质判定。X射线衍射是常用的物质结构分析手段之一。
下图是晶体的X射线衍射示意图。

下面我们从例子来对比看看晶体与非晶体的区别。下图分别是发育成规则几何多面体外形的二氧化硅晶体（水晶），石英多晶体，以及发育成浑圆状外形的非晶态的二氧化硅：玛瑙。

晶体与非晶体在一定条件下是可以互相转化的。
由非晶态转化为晶态，这一过程称为晶化（crystallizing）或脱玻化（devitrification）。晶化过程可以自发进行，因为非晶态内能高、不稳定，而晶态内能低、稳定。
相反，晶体也可因内部质点的规则排列遭到破坏而转化为非晶态，这个过程称为非晶化（noncrystallizing）。非晶化一般需要外能。
因为晶体比非晶体稳定，所以晶体的分布十分广泛，自然界的固体物质中，绝大多数是晶体。
我们日常生活中接触到的石头、沙子、金属器材、水泥制品、食盐、糖、甚至土壤等等，大多数是由晶体组成的。在这些物质中，晶体颗粒大小十分悬殊，有的晶体尺寸可达几米或几十米，但有的晶体（例如在土壤中的晶体）则只有微米级大小。

本文转自中国数字科技馆