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          影響晶體生長的外部因素有哪些?

          來源:http://www.hartworksart.com/news899008.html時間:2022-12-12 11:43:00

            晶體生長的形態主要是由晶體內部的結構決定的,因此晶體結構是決定晶體生長形態的內因,但是晶體在生長過程中所處的外界環境條件,也會對晶體的形態產生一定的影響。下面我們晶體生長設備廠家對影響晶體生長的幾種主要外部因素分析如下。

            1.渦流和生長介質的流動方向

            晶體生長設備,在晶體的生長過程中,隨著晶體周圍溶液中的溶質向晶體上的粘附以及晶體生長釋放出來的熱量增加,晶體周圍的溶液密度減小溫度升高而在重力作用下上升,從而使遠離晶體的冷的重溶液向晶體方向流動,從而形成渦流。渦流使晶體生長的物質供給不均勻,懸浮在溶液中的晶體下部易得到溶質的供應,而貼著基底的晶體底部得不到溶質的供給,因而造成晶體的形態特征不同。生長介質流動方向對晶體生長的影響與此類似:面對介質來源方向的晶面生長速度快而其相反方向生長較慢。

            2.溫度

            在不同的溫度條件下,同一種晶體的不同晶面,其相對生長速度會有所改變,從而影響其生長形態。如方解石(CaCO3)在較高溫度下常形成扁平狀的層解石,而在常溫的地表水溶液中多生成細長晶體。許多鏈狀結構礦物如輝銻礦、錫石、角閃石的晶體生長與溫度的關系均如此。其成因是高溫條件下強鍵對質點的獲取優勢不甚明顯而低溫時則十分突出。

            3.雜質與酸堿度

            溶液中雜質的存在可以改變晶體上不同面網的表面能,從而使其相對生長速度也隨之變化,進而影響晶體的形態。例如,在純凈水中石鹽常結晶出立方體晶形,而在溶液中有少量硼酸存在時則出現立方體和八面體聚形。

            晶體不同方向面網的性質可以有明顯差異,有的適合在堿性條件下生長而有的適合在酸性條件下生長,故溶液的酸堿度也能影響晶體的形態。

            4.黏度

            在黏度較大的情況下,溶液中質點的供給主要以擴散的方式進行。在這種情況下,晶體上容易接受溶質的棱、角部分生長較快,而晶面的中心部分生長較慢,甚至不生長。許多礦物的樹枝狀晶和骸晶(圖2-11)常常是在高黏度溶液中生成的。

            5.結晶速度

            結晶速度越快,則形成的結晶中心越多,在圍繞多個結晶中心生長的情況下,晶體不易長大,因此形成的晶體多為細粒狀。反之,結晶速度越慢,體系中結晶中心的數量越少,越有利于晶體的長大,晶體多呈粗粒狀。例如,巖漿在地下深處緩慢結晶時,形成的礦物晶體粗大,如花崗巖中的石英、長石礦物晶體等;同樣的巖漿在地表快速結晶時,則形成細粒礦物晶體,如流紋巖中的石英、長石晶體等。

            6.生長順序與生長空間

            晶體生長設備,晶體生長的空間對晶體的生長形態影響較大,早期析出的晶體,具有較多的自由生長空間,晶形完整,自形程度較高;后期析出的晶體,只能在已形成的晶體殘留的空間中生長,因此其晶形一般不完整,常呈半自形晶或他形晶。例如,在花崗巖中早期結晶形成的長石晶形自形程度總是高于晚期形成的石英。

            7.應力作用

            此外,對于在固相中形成的晶體形態而言,外部應力的作用十分重要:一般垂直于壓應力軸的晶面較大;在剪切應力作用下形成的晶體可呈不對稱橢球狀或絲狀。這對應力作用方向的判別有重要意義。


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