晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性在空间排列形成在结晶过程中形成具有一定规则的几何外形的固体。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。
非晶体又称无定形体 常见非晶体(两种)
内部原子或分子的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体称为非晶体。 如玻璃、沥青、石蜡等。非晶态固体包括非晶态电介质、非晶态半导体、非晶态金属。它们有特殊的物理、化学性质。例如金属玻璃(非晶态金属)比一般(晶态)金属的强度高、d性好、硬度和韧性高、抗腐蚀性好、导磁性强、电阻率高等。这使非晶态固体有多方面的应用。它是一个正在发展中的新的研究领域,近年来得到迅速的发展。
[晶体与非晶体区别]
本质区别
晶体有自范性,非晶体无自范性
物理性质不同
晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体,具有长程有序,并成周期性重复排列。 非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体,具有近程有序,但不具有长程有序。外形为无规则形状的固体。 晶体有各向异性,非晶体是各向同性 晶体有固定的熔点,非晶体无固定的熔点
微观结构不同
晶体和非晶体所以含有不同的物理性质,主要是由于它的微观结构不同。 组成晶体的微粒——原子是对称排列的,形成很规则的几何空间点阵;空间点阵排列成不同的形状,就在宏观上呈现为晶体不同的独特几何形状;组成点阵的各个原子之间,都相互作用着,它们的作用主要是静电力;对每一个原子来说,其他原子对它作用的总效果,使它们都处在势能最低的状态,因此很稳定,宏观上就表现为形状固定,且不易改变;晶体内部原子有规则的排列,引起了晶体各向不同的物理性质;如果外力沿平行晶面的方向作用,则晶体就很容易滑动(变形),这种变形还不易恢复,称为晶体的范性;从这里可以看出沿晶面的方向,其d性限度小,只要稍加力,就超出了其d性限度,使其不能复原,而沿其他方向则d性限度很大,能承受较大的压力、拉力而仍满足虎克定律;当晶体吸收热量时,由于不同方向原子排列疏密不同,间距不同,吸收的热量多少也不同,于是表现为有不同的传热系数和膨胀系数。 而非晶体没有这结构
X射线衍射实验
当单一波长的X射线通过非晶体时,不会在记录仪上看到分立的斑点或明锐的谱线,而同一条件下摄取的晶体图谱中能看到分立的斑点或明锐的谱线。
非晶硅跟单晶硅和多晶硅的区别:
一、结构组成:
1、单晶硅是硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。
2、多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅,它是一种良好的半导材料。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。
3、非晶硅是一种半导体,它是硅制备过程中不结晶的产物,它的结构内部有许多所谓的“悬键”,也就是没有和周围的硅原子成键的电子,这些电子在电场作用下就可以产生电流。
二、物理性质:
力学性质、电学性质等方面,非晶硅、多晶硅、单晶硅性能依次变好。
三、光伏电池应用性能:
在猛烈阳光底下,晶体式太阳能电池板较非晶体式能够转化多一倍以上的太阳能为电能,但晶体式的价格比非晶体式的昂贵两三倍以上,而且在阴天的情况下非晶体式反而与晶体式能够收集到差不多一样多的太阳能。
参考资料来源:百度百科-非晶硅
参考资料来源:百度百科-多晶硅
参考资料来源:百度百科-单晶硅
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