上图为晶体的格子构造示意图
好了,晶体的定义已经很清楚了,在这里要强调一点:
根据定义,晶体一定是固体,《结晶学》研究的主要内容也是固体,所以液体、气体都不在《结晶学》研究的范围内。
既然晶体是具有格子构造的固体,那没有格子构造的固体又叫做什么呢?
看下图,左图为晶体的结构示意图,右图为玻璃的结构示意图,我们会发现,晶体内部的质点排列是非常有规则,而且根据这种规则,是可以提炼出格子构造的,符合晶体的定义,但是右图中的玻璃,内部质点的排列是杂乱无章的,无法提炼出格子构造,针对这样的固体,我们将其称之为非晶体。
晶体与非晶体之间是能够互相转化的,在下一节课中,我们会学到晶体有一个非常重要的概念,那就是最小内能性和稳定性,也就说是晶体相对于同成分的气体、液体和非晶体,其内能是最小的,性质是最稳定的,所以气体、液体和非晶体会自发的向晶体转化,如果时间足够长,会转化成为晶体。我们将该过程称之为“晶化”或者叫做“脱玻化”。 日常生活中最简单的例子,就是新买的玻璃会非常的明亮,但是时间久了之后就会发现玻璃没有原来那么透亮了,除了磨损之外,一个重要的原因就是玻璃会发生晶化作用。自然界中最常见的例子就是岩浆喷发之后形成的岩浆岩,在漫长的地质年代过程中,逐渐的脱玻化。
岩浆岩中的雏晶结构和球粒结构,就是脱玻化作用形成的。
非晶体会自发的向晶体转化,但是,晶体向非晶体转化的时候,是需要外界能量的,该过程被称为“非晶化”,宝石中最常见的例子就是锆石。锆石中含有放射性元素U,U在逐渐衰变的过程中,锆石由晶体逐渐转变为非晶体,该过程为锆石的变生作用,根据非晶化作用的强弱,将锆石分为高型锆石、中型锆石和低型锆石。