什么是晶体和非晶体

Question

如题所述

Answer 1

1. 非晶体，亦称为无定形体，是由分子（或原子、离子）以无规则方式排列的固体。这些物质缺乏规则的外形，例如玻璃、松香和石蜡都属于非晶体。
2. 非晶体的物理性质在所有方向上是相同的，这种性质称为“各向同性”。它们没有固定的熔点，因此有时被称作“过冷液体”或“流动性极低的液体”。
3. 非晶态固体包括非晶态电介质、非晶态半导体和非晶态金属。这些物质展现出独特的物理和化学性质。例如，金属玻璃（非晶态金属）比常规（晶态）金属具有更高的强度、更好的弹性、更高的硬度和韧性、更强的抗腐蚀性以及更强的导磁性和更高的电阻率。
4. 非晶态固体是新兴的研究领域，近年来经历了快速的发展，它们在多个领域有着广泛的应用。
5. 晶体与非晶体的主要区别在于它们的微观结构不同。晶体中的原子以对称方式排列，形成规则的几何空间点阵，这种排列在宏观上呈现出晶体的独特几何形状。
6. 晶体的点阵结构中的原子间通过静电力相互作用，使得每个原子都处于势能最低的稳定状态，因此晶体的形状固定且不易改变。
7. 晶体内部的原子规则排列导致晶体在不同方向上具有不同的物理性质，如晶面和不同的弹性限度，这使得晶体表现出各向异性。
8. 非晶体内部的原子无规则均匀排列，没有特殊的方向性，因此它们表现出各向同性。当非晶体吸收热量时，分子和原子的平均动能增加，导致温度升高，但不会破坏其无规则排列。
9. 非晶体在吸收热量时不会形成液态，因为它们无需破坏空间点阵，而是通过提高分子和原子的平均动能来软化，最终变为液体。常见的非晶体包括玻璃、蜂蜡、松香、沥青和橡胶。