Свойства кристаллов

1. Анизотропия физических свойств (их зависимость от выбранного в кристалле направления).

2. Наличие температуры плавления. Кристаллическое тело, достигая температуры плавления, начинает плавиться. Вся энергия, подводимая к телу, расходуется на увеличение потенциальной энергии взаимодействия молекул при разрушении кристаллических решеток, а кинетическая энергия молекул стабильная, поэтому температура тела во время плавления не меняется.

3. Свойства кристалла обусловлены не только тем, из которых атомов он состоит, но и видом кристаллических решеток. Например, с одних и тех же атомов углерода состоят алмаз и графит, но физические свойства у них разные:

Большинство твердых тел, которые встречаются в природе или производятся искусственно (минералы, металлы, керамика), имеет поликристаллическую строение.

Поликристаллов — твердые тела, состоящие из множества беспорядочно ориентированных мелких кристаллических зерен — кристаллитов (мелких моно — кристаллов).

Монокристаллы — крупные одиночные кристаллы, в которых в пределах всего их объема сохраняется дальний порядок расположения частиц.

Крупные кристаллы в природе бывают очень редко. Потребность промышленности, науки и техники в кристаллах велика, их применяют в радиотехнике, оптике и других областях. Например, кристаллы рубина используют в квантовых генераторах — лазерах. С помощью кристаллов сегнетовой соли добывают ультразвуковые колебания. Искусственно изготавливают монокристаллы кварца, алмаза, корунда, рубина. Для их роста требуются особые условия.

Кристаллическая решетка — условное изображение дальнего порядка в кристаллах. Частицы, из которых состоит кристалл, при теплового движения колеблется вокруг положения равновесия, которые называются узлами. Если соединить соседние узлы, иметь изображение кристалла — решетку.

Кристалл называют идеальным, если его можно создать простым параллельным повторением в пространстве элементарной ячейки подобно тому, как большой кирпичный дом строится из кирпичиков. Реальные кристаллы всегда имеют дефекты: примесные атомы на местах основных, пустые узлы, различные нарушения упорядоченности. Дефекты значительно снижают прочность твердого тела, но бывают и полезными (как в полупроводников с примесями).

Анизотропия кристаллов — это неодинаковость большинства физических свойств вещества в различных направлениях (механических, тепловых, электрических, магнитных, оптических). Причиной является упорядоченное размещение атомов.

Загрузка...
Мы в Google+