Question

请问晶体、非晶体和准晶体的区别

请哪位高人简要介绍一下晶体、非晶体、和准晶体的区别

Answer 1

物质的构成由其原子排列特点而定。原子呈周期性排列的固体物质叫做晶体，原子呈无序排列的叫做非晶体，介于这两者之间的叫做准晶体。

准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。
1984年底，D.Shechtman等人宣布，他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无无平移周期性的合金相，在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。不久，这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。
①晶体和非晶体的区别：

a．单晶体都具有有规则的几何形状，例如，食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形等，而非晶体没有一定的外形。

单晶体之所以有规则的外形，是由于组成晶体的物质微粒依照一定的规律在空间排成整齐的行列，构成所谓的空间点阵。例如，实验观察到的食盐晶体是由钠离子和氯离子等距离交错排列构成的。

b．单晶体具有各向异性的特性。例如，云母的结晶薄片，在外力的作用下，很容易沿平行于薄片的平面裂开。但要使薄片断裂，则困难得多。这说明晶体在各个方向上的力学性质不同，而非晶体玻璃在破碎时，其碎片的形状是完全任意的。又如，在云母片上，涂上一层薄薄的石蜡，然后用炽热的钢针去接触云母片的反面，则石蜡沿着以接触点为中心，向四周熔化成椭圆形，这表明云母晶体在各方向上的导热性不同；如果用玻璃板代替云母片重做上面实验，发现熔化了的石蜡在玻璃板上总成圆形，这说明非晶体的玻璃在各个方向上的导热性相同。

c．晶体必须达到熔点时才能熔解。不同的晶体，具有各不相同的熔点。且在熔解过程中温度保持不变。而非晶体在熔解过程中，没有明确的熔点，随着温度升高，物质首先变软，然后逐渐由稠变稀。

②晶体和非晶体可以相互转化。许多物质既可以以晶体形式存在，又可以以非晶体形式存在。如把水晶的结晶溶化，再使它冷却，可得非晶体的石英玻璃。而非晶体的玻璃，经过相当长的时间后，在它里面生成了微小的晶体，形成透明性减弱的模糊斑点。这说明晶体转化为非晶体需要一定的条件，而非晶体经过一定时间会自动变成晶体。这是因为非晶体是不稳定的，所谓非晶体物质并不是什么永不结晶的物质，而是在非晶体凝固过程中，分子还没有来得及达到能量最低处，已过早地被一定大小的内摩擦粘住，凝成固体。这时它的能量不是处于最小状态。分子将继续向能量最小的方向运动，有逐渐变成晶体的趋势

说到晶体，还得从结晶谈起。大家知道，所有物质都是由原子或分子构成的。众所周知，物质有三种聚集形态：气体、液体和固体。但是，你知道根据其内部构造特点，固体又可分为几类吗？研究表明，固体可分为晶体、非晶体和准晶体三大类。

晶体通常呈现规则的几何形状，就像有人特意加工出来的一样。其内部原子的排列十分规整严格，比士兵的方阵还要整齐得多。如果把晶体中任意一个原子沿某一方向平移一定距离，必能找到一个同样的原子。而玻璃、珍珠、沥青、塑料等非晶体，内部原子的排列则是杂乱无章的。准晶体是最近发现的一类新物质，其内部排列既不同于晶体，也不同于非晶体。

究竟什么样的物质才能算作晶体呢？首先，除液晶外，晶体一般是固体形态 。其次，组成物质的原子、分子或离子具有规律、周期性的排列，这样的物质就是晶体。

但仅从外观上，用肉眼很难区分晶体、非晶体与准晶体。那么，如何才能快速鉴定出它们呢？一种最常用的技术是X光技术。用X光对固体进行结构分析，你很快就会发现，晶体和非晶体、准晶体是截然不同的三类固体。

为了描述晶体的结构，我们把构成晶体的原子当成一个点，再用假想的线段将这些代表原子的各点连接起来，就绘成了像图中所表示的格架式空间结构。这种用来描述原子在晶体中排列的几何空间格架，称为晶格。由于晶体中原子的排列是有规律的，可以从晶格中拿出一个完全能够表达晶格结构的最小单元，这个最小单元就叫作晶胞。许多取向相同的晶胞组成晶粒，由取向不同的晶粒组成的物体，叫做多晶体，而单晶体内所有的晶胞取向完全一致，常见的单晶如单晶硅、单晶石英。大家最常见到的一般是多晶体。

由于物质内部原子排列的明显差异，导致了晶体与非晶体物理化学性质的巨大差异。例如，晶体有固定的熔点，当温度高到某一温度便立即熔化；而玻璃及其它非晶体则没有固定的熔点，从软化到熔化是一个较大的温度范围。

我们吃的盐是氯化钠的结晶，味精是谷氨酸钠的结晶，冬天窗户玻璃上的冰花和天上飘下的雪花，是水的结晶。我们可以这样说：“熠熠闪光的不一定是晶体，朴实无华、不能闪光的未必就不是晶体”。不是吗？每家厨房中常见的砂糖、碱是晶体，每个人身上的牙齿、骨骼是晶体，工业中的矿物岩石是晶体，日常见到的各种金属及合金制品也属晶体，就连地上的泥土砂石都是晶体。我们身边的固体物质中，除了常被我们误以为是晶体的玻璃、松香、琥珀、珍珠等之外，几乎都是晶体。晶体离我们并不遥远，它就在我们的日常生活中

Answer 2

晶体有固定的熔点，分子排列很有规则。
非晶体没有固定的熔点，分子排列不像晶体那样十分有规则。

Answer 3

非晶体没有熔点和凝固点
晶体有固定的熔点和凝固点

Answer 4

晶体：长程有序，具有周期对称性
非晶体：短程有序，不具有周期对称性
准晶体：长程无序，具有周期对称性，不具有固定的熔点

可能不完全正确 可参考 黄昆编写《固体物理》有详细的解答