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晶体相是陶瓷的主要组成相,其结构、数量、晶粒大小及形状和分布等决定了陶瓷的主要性能和应用。例如,氧化铝瓷(刚玉瓷)由于Al2O3晶体氧和铝以很强的离子键结合,结构紧密,具有强度高、耐高温和绝缘耐蚀的优良性能,是很好的工具材料和耐火材料;而钛酸钡等则是很好的介电陶瓷。
陶瓷的晶相通常不止一个,组成陶瓷晶相的晶体一般有氧化物(如氧化铝、氧化钛)、含氧酸盐(如硅酸盐、钛酸盐等)和非氧化合物等。
氧化物是大多数陶瓷尤其是特种陶瓷的主要组成和晶体相,主要由离子键结合,有时也有共价键。氧化物结构的特点是较大的氧离子紧密排列成晶体结构,构成骨架,较小的金属正离子规则地分布在它们的间隙中,依靠强大的离子键,形成稳定的离子晶体。
含氧酸盐的典型代表是硅酸盐。硅酸盐是普通陶瓷的主要原料,同时也是陶瓷组织中重要的晶体相,如莫来石和长石等。硅酸盐的结合键主要为离子键与共价键的混合键。
非氧化合物是指不含氧的金属碳化物、氮化物及硼化物等。它们是特种陶瓷特别是金属陶瓷的主要组成和晶体相,主要由强大的共价键结合,但也有一定成分的金属键和离子键。
陶瓷主要由晶粒构成,且因陶瓷中的晶粒取向是随机的,不同的晶粒取向各异,故在晶粒与晶粒之间形成大量的晶界。相邻晶粒由于取向度的差异造成原子间距的不同, 在晶界处结合时,形成晶格畸变或界面位错而在晶界处造成应力。同时,由于晶体的各向异性,在陶瓷烧成后的冷却过程中,晶界上会出现很大的晶界热应力,其晶界热应力的大小与晶粒大小成正比。晶界应力的存在将使晶界处出现微裂纹,从而大大降低陶瓷的断裂强度。因此,陶瓷中一般要求尽可能小的晶粒尺寸。
晶体石膏灯是由晶体发 育 良好的天然纤维石膏矿手工制成。这种纤维石膏形成于4500-5000万年前早第三纪始新世,由侏罗纪至白 垩 纪形成 的陆 相沉积,经过燕山期的造山运动而形成。晶体石膏灯分两个部...
机理类比:大家都在跟着音乐跳舞,有一个舞蹈教练发现大家的动作节奏跟不上音乐了,慢了半个拍子(类似于有了相位差),于是换了一个缓慢一点的音乐,以便大家能跟得上节奏。所谓鉴相器,就是指鉴别相位的射频器件,...
手持式三相相位伏安表采用高精度ADC及DSP技术进行测量,利用基于Windows Mobile 5.0操作系统的嵌入式掌上电脑进行操作和数据处理,完全图形化界面,真彩色显示,触摸屏操作,汉字手写输入,...
第2章金属及合金相的晶体结构
第2章金属及合金相的晶体结构
超低碳含铜微合金钢中时效析出相的晶体结构
用高分辨电子显微镜(HREM)进行了Nb、Cr、Mo、Ni等微合金元素复合微合金化的实用超低碳含Cu钢中时效析出相的形貌观察及晶体结构鉴定,探索将HREM分析技术有效应用于工程材料微观结构研究的新途径。在300万倍以上的放大倍率下清晰观察到了尺寸仅有十个nm左右的细小弥散分布的时效析出颗粒以及其中的孪晶结构,还有大量在局部微区形成的过渡结构。尝试用单个颗粒HREM像上的晶格条纹间距鉴定了钢中除ε-Cu以外的另3类时效析出相的晶体结构。结果表明,时效期间钢中析出Cu、Nb、Cr、Mo、Ni的特殊碳化物(碳氮化物),与ε-Cu共同产生时效强化作用。提出了用HREM像对实用钢材中弥散分布的微细析出相进行晶体结构鉴定的实验方法。
自60年代初,压电石英晶体作为质量传感器的应用一直局限于气相中,主要原因是其在液相中振荡一直未获成功。因为晶体在液相中振荡导致的能损远大于气相中的损耗,早期的振荡电路又均是照搬气相中的电路,难免实现不了石英晶体在液相中的振荡。直到1980年,Nomura和Konash 等实现了石英晶体在溶液中的振荡,开辟了压电传感器应用的全新领域。姚守拙等所设计的振荡电路,实现了双面晶体在水溶液及高粘度溶液中的振荡,促进了压电传感器在溶液化学中的应用 。2100433B
晶体 是在物相转变的情况下形成的.物相有三种,即气相、液相和固相.只有晶体才是真正的固体.由气相、液相转变成固相时形成晶体,固相之间也可以直接产生转变.
晶体生成的一般过程是先生成晶核,而后再逐渐长大.一般认为晶体从液相或气相中的生长有三个阶段:①介质达到过饱和、过冷却阶段;②成核阶段;②生长阶段.
在某种介质体系中,过饱和、过冷却状态的出现,并不意味着整个体系的同时结晶.体系内各处首先出现瞬时的微细结晶粒子.这时由于温度或浓度的局部变化,外部撞击,或一些杂质粒子的影响,都会导致体系中出现局部过饱和度、过冷却度较高的区域,使结晶粒子的大小达到临界值以上.这种形成结晶微粒子的作用称之为成核作用.
介质体系内的质点同时进入不稳定状态形成新相,称为均匀成核作用.
在体系内的某些局部小区首先形成新相的核,称为不均匀成核作用.
均匀成核是指在一个体系内,各处的成核几宰相等,这要克服相当大的表面能位垒,即需要相当大的过冷却度才能成核.
非均匀成核过程是由于体系中已经存在某种不均匀性,例如悬浮的杂质微粒,容器壁上凹凸不平等,它们都有效地降低了表面能成核时的位垒,优先在这些具有不均匀性的地点形成晶核.因之在过冷却度很小时亦能局部地成核.
在单位时间内,单位体积中所形成的核的数目称成核速度.它决定于物质的过饱和度或过冷却度.过饱和度和过冷却度越高,成核速度越大.成核速度还与介质的粘度有关粘度大会阻碍物质的扩散,降低成核速度. 晶核形成后,将进一步成长.下面介绍关于晶体生长的两种主要的理论.
某些金属单质:晶体锗(Ge)等。
某些非金属化合物:氮化硼(BN)晶体、碳化硅、二氧化硅等。
非金属单质:金刚石、晶体硅、晶体硼等。