2、晶体长大形成的稳定品核必然要长大,体系总自由能随长大过程而降低是它的驱动力晶核长大过程是液相内原于不断向晶核表面迁移,因“液界面向液相推移的过程。从热力学考虑长大过程中应该始终保持界而能的最低能态,为此要讨论液一固界面什么状态才是最低能态,这就牵涉界面能与界面结构的关系。在这个问题上具有实用价值并被人们所接受的是杰克(JackMn,K:A:)模型。(1)液一固界面的微观结构晶体凝固后呈现不同的形状,如水杨酸苯脂呈现一定晶形长大,由于它的晶边呈小平面,称为小平面形状,如图6.11所示。硅、锗等晶体也属此类型。而环已烷长成树枝形状,如图6.12所示,大多金属晶体属此类型,它不具有一定的晶形,称非小平面形状
2、晶体长大 形成的稳定品核必然要长大,体系总自由能随长大过程而降低是它的驱动力晶核长大过程是 液相内原于不断向晶核表面迁移,因“液界面向液相推移的过程。从热力学考虑长大过程中应该始 终保持界而能的最低能态,为此要讨论液—固界面什么状态才是最低能态,这就牵涉界面能与界 面结构的关系。在这个问题上具有实用价值并被人们所接受的是杰克(JackMn,K.A.)模型。 (1)液-固界面的微观结构 晶体凝固后呈现不同的形状,如水杨酸苯脂呈现一定晶形长大,由于它的晶边呈小平面,称为 小平面形状,如图 6.11 所示。硅、锗等晶体也属此类型。而环己烷长成树枝形状,如图 6.12 所示, 大多金属晶体属此类型,它不具有一定的晶形,称非小平面形状
图6.11透明水样苯酯晶体的小面形态×60图6.12透明环已烷凝固成树枝形晶体×60经典理论认为,晶体长大的形态与液、固两相的界面结构有关。晶体的长大是通过液体中单个并按照晶面原子排列的要求与晶体表面原子结合起来。按原子尺度,把相界面结构分为粗糙界面和光滑界面两类,如图6.13所示。液固(a)(b)图6.13液一固界面示意图(a)光滑界面(b)粗糙界面杰克逊(K.A.Jackson)提出决定粗糙及光滑界面的定量模型。他假设液-固两相在界面处于局部平衡,故界面构造应是界面能最低的形式。如果有N个原子随机地沉积到具有NT个原子位置的固-液界面时,则界面自由能的相对变化△GS由下式表示:△G/NTar(1-)+(lnx+(1-)in(1-)I式中,k是玻尔兹曼常数;Tm是熔点:x是界面上被固相原子占据位置的分数:而,其中Lm为熔化热,,n是界面原子的平均配位数;v是晶体配位数。恒小于1
图 6.11 透明水样苯酯晶体的小面形态×60 图 6.12 透明环己烷凝固成树枝形晶体×60 经典理论认为,晶体长大的形态与液、固两相的界面结构有关。晶体的长大是通过液体中单个 并按照晶面原子排列的要求与晶体表面原子结合起来。按原子尺度,把相界面结构分为粗糙界面 和光滑界面两类,如图 6.13 所示。 杰克逊(K.A.Jackson)提出决定粗糙及光滑界面的定量模型。他假设液-固两相在界面处于局部平 衡,故界面构造应是界面能最低的形式。如果有 N 个原子随机地沉积到具有 NT 个原子位置的固- 液界面时,则界面自由能的相对变化 ΔGS 由下式表示: 式中,k 是玻尔兹曼常数; Tm 是熔点;x 是界面上被固相原子占据位置的分数;而 ,其中 Lm 为熔化热, ,η 是界面原子的平均配位数;v 是晶体配位数。ξ 恒小于 1