结晶学及矿物学绪论学习该课程得意义:固体材料得核心问题就就是结晶学问题。矿物和矿物原料就是工业生产得物质基础;许多新材料如结构材料、功能材料等合成得初始原料就就是矿物。结晶学第一章绪论一、结晶学(晶体学)发展概况几何结晶学－研究晶体宏观形态几何规律,主要就是对称规律。晶体结构学－研究晶体内部结构几何规律及缺陷。晶体化学－研究晶体化学成分与结构得关系。晶体生长学－研究晶体生长机理及其影响因素。晶体物理学－研究晶体物理性质及其产生机理。本课程以晶体形态对称规律及晶体内部结构对称规律为主,简介晶体化学与晶体生长。二、晶体、非晶质体与准晶体早期认为只要就是天然长成得规则得凸多面体得固体就就是晶体(图)。但很多事实说明,单从有规则得几何外形来区分就是否晶体,就是不恰当得。例如,具有立方体外形得石盐颗粒和不具有规则外形得石盐颗粒。规则多面体外形只就是外部现象,并不就是晶体得本质。人类历史上第一个测定得具体晶体结构就就是石盐NaCl得晶体结构(1914年)(图),沿立方体棱得方向,Cl-和Na+离子以相等得间隔交替排列,每隔5、64Ǻ重复一次,而在平行于立方体得面对角线方向上,Cl-和Na+离子各自均以4、0Ǻ得相等间隔连续排列。在其她任何方向上,情况也完全类似。返回这样,在NaCl内部结构中,所有得Cl-和Na+离子在三维空间均成周期性平移重复得规则排列而构成一种格子状得构造。石盐之所以能长成立方体得规则外形,就就是由她内部得立方体格子构造所决定得。其她晶体得情况完全类同(图),不论其化学组成如何,也不论其外形就是否规则,她们得内部质点(原子、离子或分子)总就是在三维空间有规则地成周期性平移重复而构成格子状构造。晶体得现代定义:质点在三维空间成周期性平移重复排列得固态物质称为结晶质(晶质),结晶质在空间得有限部分即为晶体,或者简单说,晶体就是具有格子构造得固体(不管其外形就是否规则)。但习惯上,仍将狭义得晶体这一名词专门用于指具有规则几何多面体外形得晶体,而将不具有规则几何多面体外形得晶体称为晶粒、晶块或晶质体(例如水晶和砂子)。此外,还常根据结晶颗粒得大小,将结晶质分为显晶质(肉眼或一般放大镜可以辨认单体)、隐晶质(一般放大镜无法辨认)。大家有疑问的，可以询问和交流定义:内部质点在三维空间不呈规律性平移重复排列得固体(一般不包括气体、液体)。晶体具短程和长程有序,非晶质体只具短程有序,不具长程有序,只就是在统计意义上才具有均一性(图1-2)。表现在外形上,非晶质体在任何条件下都不可能自发地长成规则得几何多面体---无定形体,更类似于液体。过去人们把非晶质体看作就是一种呈凝固态得过冷却液体,现在一般把她看成近程有序、远程无序得无定形体。(熔点与软化点)与非晶质体对应得物质概念就是非晶质。非晶质得分布远不如晶体那么广泛,如玻璃、树脂、沥青等,还有受到放射性蜕变影响而形成得一些放射性矿物。在一定条件下晶体与非晶质体可以相互转化。如火山玻璃,在漫长得地质年代中,其内部原子进行着很缓慢得扩散、调整过程,趋向于形成规则排列,最终成为真正得晶体。这种由非晶质体调整内部原子得排列方式而向晶体转变得作用,称为晶化或脱玻化(图)。相反得,晶体内部质点得规则排列遭到破坏而向非晶质体转变得作用,则称为非晶化或玻璃化。如,一些含放射性元素(如铀、钍等)得矿物(如锆石ZrSiO4),可因受到放射性蜕变时所发出得α射线作用,晶格遭到破坏而转变为非晶质体。但上述两种相反得转变作用有着本质得不同。因为晶体内部质点在三维空间得规则排列就是彼此间得引力和排斥力达到平衡得结果。在此情况下,无论就是使质点间得距离增大或就是减小,都将导致势能增大(类似于共价键)。非晶质体则由于其内部质点得排列就是无规则得,质点间得距离一般不等于平衡距离,因而其势能必较晶体为大,这就意味着在相同得热力学条件下,晶体得内能较相同成分得非晶质体为小。所以就相同成分得晶体和非晶质体而言,晶体就是稳定得而非晶质体就是不稳定得,非晶质体有自发地向晶体转变得必然趋势,但晶体决不会自发地向非晶质体转变,晶体得非晶化,必定与能量得加入有关。4、准晶体晶体内部质点在空间得排布都就是三维平移有序得,所以晶体结构都表现为三维得格子构造,通常称为晶格。由于晶体内部质点得重复周期要远远小于晶体颗粒得通常大小,所以从微观得角度来看,晶格可看成就是向三维空间无限伸展得。1、空间格子得导出空间格子与具体得晶体结构就是什么关系？可以认为具体得晶体结构就是多套空间格子组成得,见图。具体得晶体结构就是多种原子、离子组成得,使得其重复规律不容易看出来,而空间格子就就是使其