Морфология кристаллов формы роста

Внешняя морфология кристаллов кварца, выращиваемых в калиевой системе, весьма сходна некоторые наблюдаемые отличия несущественны. Форма кристаллов синтетического аметиста определяется формой к- и г-затравочных пластин, на которых они наращиваются, отношением скоростей роста основных граней и длительностью цикла выращивания. Разработан также способ получения кристаллов аметиста на затравках, изготовленных в виде полной простой формы (/ - или г-ромбоэдра). По внешнему облику такие кристаллы напоминают природные кристаллы аметиста. [c.193]

Механизм роста кристаллов фторфлогопита. Механизм роста определяется как порядок отложения кристаллизуемого вещества на гранях. Его отражают морфология поверхности и формы роста кристаллов. Для кристаллов слоистой структуры характерен слоевой механизм роста. [c.41]

Морфология формы роста. Одним из выводов теории цепей периодических связей является то, что кристалл будет ограничен только плоскими гранями, если рост будет происходить при следующих условиях а) рост должен быть медленным, а для этого необходимы небольшие пересыщения б) отсутствует или является слабым взаимодействие с частицами (ионами или молекулами) растворителя или других растворенных веществ в) механизм роста одинаков для всех граней. Если эти условия не выполняются, может изменяться габитус кристаллов. Соответствующие изменения подробно обсуждаются в разделе П1. [c.338]

С точки зрения более тонких деталей морфологии кристаллы полимеров не представляют исключения в отношении их сильного изменения с каждым новым приготовлением и дан<е у отдельных одновременно приготовленных кристаллов здесь можно указать лишь наиболее существенные характеристики морфологии. Особый интерес представляют формы, специфичные для кристаллизации сложенных цепей, так как они не имеют прямых аналогов при кристаллизации более простых мономерных соединений. Вполне очевидно, что эти формы могут быть очень сложными, так как при изменении условий кристаллизации будут происходить не только изменения внешних форм кристаллов, но также и изменения на субмикроскопическом уровне в способах и регулярности складывания цепей, т. е. того, что может быть отнесено к геометрии молекулярных складок. Кристаллы, которые растут медленно и имеют правильные контуры и относительно мало дислокаций, являются предположительно также кристаллами с более точно контролируемой геометрией молекулярных складок это означает, что в большинстве случаев молекулы складываются в плоскостях, параллельных растущим граням, и только с очень незначительными изменениями расстояний между изгибами. Большие скорости роста, как можно ожидать, дают молекулам меньше возможностей регулярного складывания в этом смысле. Следует [c.434]

При анализе четвертого допущения следует отметить следующее. Одной из важнейших задач современной теории роста кристаллов является установление устойчивых форм роста кристаллов в различных условиях. При определенных условиях плоский фронт кристаллизации оказывается неустойчивым [26, 351. Это явление весьма важно, в частности потому, что многие особенности структуры слитка определяются именно морфологией границы раздела фаз при формировании литой структуры. Нарушение устойчивости плоского фронта кристаллизации вследствие независимого зарождения кристаллов в объеме переохлажденного расплава перед ним или в результате выбрасывания дендритов естественно отражается на конечной структуре слитка. [c.24]

Рост кристаллов — это одно из явлений, в котором четко проявляется атомная природа вещества. Учение о росте кристаллов делится на две части 1) исследование равновесия кристалла с окружающей средой и 2) исследование кинетики роста. Главным содержанием учения о росте кристаллов является морфология кристаллов, оно возникло в результате попыток дать объяснение многогранной форме кристаллов. [c.240]

Практически при всех технологических процессах выращивания кристаллов рост грани происходит путем беспорядочного распространения плоских сеток от большого числа ступенек самой различной высоты. Детальное исследование микроморфологии реальных поверхностей показало, что почти во всех случаях на этих поверхностях уже имеется большое число ступенек различной высоты, которые не зарастают при росте. В этом случае кинетика роста определяется движением уже имеющихся ступенек, а морфология кристалла, выращенного на такой подложке, должна зависеть от формы, взаимного расположения и высоты имеющихся ступенек. Послойный рост может происходить одновременно в разных частях поверхности, следовательно, возможна своего рода интерференция растущих слоев. [c.260]

Совершенство кристаллов полиэтилена, выращенных из раствора, и простота их формы зависят также от условий кристаллизации. Вообще говоря, кристаллы получаются тем более совершенными, чем меньше скорость роста, которая в свою очередь регулируется температурой, концентрацией раствора и в какой-то степени молекулярным весом полимера. Начало кристаллизации обнаруживается по увеличению помутнения медленно охлаждаемого раствора. При этой температуре осаждения или более низкой температуре кристаллы растут со скоростью, отчасти определяемой легкостью, с которой молекулы полимера транспортируются к граням кристалла. В быстро охлаждаемых растворах кристаллизация в общем случае происходит в некотором интервале температур, и в результате этого кристаллы могут иметь необычную морфологию. Наилучшие результаты получаются при изотермическом росте и выделении кристаллов фильтрованием горячего раствора, так как доказано, что при последующем охлаждении до комнатной температуры на поверхностях кристаллов, остающихся в маточном растворе, происходит дальнейшее осаждение вещества с низким молекулярным весом. [c.429]

Если олигомерный зародыш имеет изометрическую форму, активные центры полимеризации и роста находятся в нем на концах цепей. При замедленном присоединении молекул в процессе полимеризации к растущему кристаллу возможно формирование фибриллярной морфологии. По мере того как зародыш все больше становится похожим на зародыш типа бахромчатой мицеллы (вследствие последовательного протекания полимеризации и кристаллизации), тенденция образования из него фибриллярного кристалла увеличивается вследствие возрастания стерических затруднений на гранях роста. [c.56]

При увеличении концентрации триацетата целлюлозы до 1% морфология единичных кристаллов резко изменяется вместо пластинчатых возникают кубические монокристаллы. Наконец, при дальнейшем увеличении концентрации триацетата целлюлозы образуются дендриты — кристаллы, напоминающие но своей форме ветвистое дерево или папоротник. Это —продукты незаконченного роста кристаллических образований, наглядным примером которых являются снежинки, иней или морозные узоры на окнах. [c.195]

Морфология образующихся частиц зависит от целого ряда факторов, но наиболее важным является соотношение скоростей их зарожд ения и роста, которые в свою очередь в значительной степени зависят от пересыщения системы. Окончательный размер частиц определяется числом центров кристаллизации и скоростью осаждения вещества. Умеренно растворимые вещества, например карбонаты, обычно осаждаются в виде очень мелких частиц. При медленном, регулируемом росте умеренно растворимых солей можно получать монодисиерсные осадки. При высоких степенях пересыщения первичный критический центр кристаллизации может быть меньше размера элементарной ячейки решетки и начинает расти, не имея упорядоченной кристаллической структуры. Таким путем можно получать аморфные или частично кристаллизованные осадки [И]. При низких степенях пересыщения образуется хорошо сформированный кристаллический осадок, причем форма частиц зависит от структуры кристалла и от процессов, преобладающих на поверхности раздела фаз в ходе роста. На морфологию осадка сильно влияет скорость роста кристаллов. При низких скоростях образуются компактные кристаллы, форма которых соответствует кристаллической структуре. Ионы в растворе вблизи поверхности раздела кристалл — жидкость играют важную роль в модификации формы кристалла. При высоких степенях пересыщения нередко образуются объемистые осадки с дендритными частицами. При еще больших уровнях пересыщения получаются очень мелкие частицы, способные к агломерации или образованию золей. [c.19]

Структура амфиболов позволяет синтезировать амфиболоподобные соединения различного состава в волокнистой форме. Анизотропия роста кристаллов во многом зависит от анизотропии структурной организации слагающих кристалл элементов. Анизотропия роста чаще всего совпадает с направлением наиболее прочных связей в структуре кристалла. В структуре амфибола энергетически более прочные связи имеют преимущественную направленность по оси С. Это является структурной предпосылкой для развития волокнистых форм. Однако в природе амфиболы встречаются в виде различных морфологических разновидностей. О влиянии внещней среды при кристаллообразовании на морфологию кристаллов свидетельствует разнообразие кристаллических форм одного и того же минерала, образующегося в различных условиях. Наиболее щироко изучены условия синтеза волокнистых щелочных амфиболов. В волокнистой форме получены щелочные амфиболы железистые, магнезиальные, магнезиально-железистые, аналогичные 1П0 составу природным амфиболовым асбестам, а также 108 [c.108]

Поэтому вполне возможно, что увеличение отрицательного температурного коэффициента кристаллизации при растяжении происходит вследствие изменения морфологии образующихся структур. Характер изотерм доказывает изменение морфологии. Известны также прямые морфологические доказательства [5, 19], согласно которым при растяжении натурального каучука происходит переход от сферолитной формы роста в фибриллярную. Исследование [19] кристаллизации натурального каучука в поляризационном микроскопе показывает, что при растяжении тонкой аморфной пленки наблюдается определенный переход от сферолитпого к одноосному росту кристаллов, параллельному направлению растяжения. Эндрюс [5] показал, что с увеличением деформации сферолитные кристаллы невытянутой пленки натурального каучука постепенно переходят в фибриллярные. Таким образом, наблюдаемые температурные коэффициенты при больших растяжениях отражают образование отдельных кристаллитов и потому можно ожидать высоких значений свободной поверхностной энергии. [c.85]

Различные факторы, определяющие скорость кристаллизации, обсуждаются в разд. 6.1.2. Об огромном количестве деталей, необходимом для полного описания роста кристаллов, можно судить по большому разнообразию различных морфологий кристаллов, которое в конечном счете должно быть охарактеризовано на основе теории роста кристаллов. Наиболее интенсивно изучены, по-видимому, кристаллы льда. Бентли и Хамприс [35] в своем каталоге снежинок привели более 2000 различных видов кристаллов. Очевидно, существует мало надежды дать объяснение тех причин, вследствие которых появляется та или иная форма. [c.156]

Таким образом, для полного описания кристаллизации макромолекул необходимы измерения суммарной скорости кристаллизации и детальный анализ процессов образования зародышей кристаллизации, морфологии кристаллов, вторичной кристаллизации и совершенствования кристаллов и изменений в структуре аморфных обрастей, остающихся после частичной кристаллизации. Если образец кристаллизуется не в условиях малых скоростей роста, при которых тепловыми эффектами можно пренебречь, необходимо анализировать действительную температуру вблизи поверхности роста. Кроме того, если образец химически неоднороден (т.е. если он не представляет собой достаточно узкую фракцию гомополимера с пренебрежимо малым количеством несовершенств в форме некристаллизующихся повторяющихся звеньев), необходимо детальное исследование процессов фракционирования и диффузии и их влияния на химический потенциал и скорость кристаллизации. Даже для описанных в разд. 6.3.1.1 - 6.3.1.5 примеров эти условия одновременно не выполнены ни для одного из образцов. [c.317]

Этот весьма важный результат [211] позволяет со всей определенностью сделать тот вывод, что, по-видимому, все ранее (в гл. III) рассмотренные формы, сохраняющиеся при росте, в действительности неустойчивы. Таким образом, весь вопрос о морфологии кристаллов, например как образуются кристаллы с большими плоскими гранями, остается открытым. Полученный результат применим также к росту шара из переохлажденного расплава (затвердевание), поскольку, как показали Маллинз и Секерка [211], задачи о переносе тепла и вещества формально эквивалентны. Интересно отметить, что при растворении или плавлении шарообразная форма устойчива, так как градиент концентрации Оконц меняет знак и правая часть равенства (22.19) всегда отрицательна. [c.480]

Кристаллы магнетита небиогенного происхождения часто имеют октаэдрическую, ромбододекаэдрическую и кубическую формы, которые могут быть выведены из шпинельной (кубической) структуры кристаллов и относительно небольшой поверхностной энергии кристаллических плоскостей с малыми индексами 111 , 110 и 100 . Однако форма кристаллов очень чувствительна к изменению таких характеристик среды роста, как степень перенасыщенности, направление поступления ионов, концентрации посторонних ионов и молекул, pH, окислительно-восстановительный потенциал и температура все они могут влиять на форму кристалла. Таким образом, избирательный контроль за химическим составом среды кристаллизации может приводить к видоспецифичной морфологии кристаллов. [c.78]

Два кристаллографических признака, которые часто (но не всегда) связаны между собой, — это морфология самого кристалла и геометрическая природа молекулярной упаковки внутри кристалла. Последняя характеристика называется пространственной группой, которую не обязательно знать неспециалистам. Морфология, или форма, кристаллов — это то, что можно наблюдать непосредственно (при помощи микроскопа), и нередко для того или иного фермента характерна определенная форма кристаллов. Встречаются иглы с треугольным, квадратным или гексагональным сечением, ромбовидные или квадратные пластинки, глыбовидные кубы и усеченные октаэдры, гексагональные и другие бипирамиды. Некоторые ферменты в зависимости от условий выращивания образуют кристаллы различной формы. Обычно более крупные кристаллы должны выращиваться в таких условиях, которые не способствуют их быстрому росту сосуды, в которые помещены кристаллы, должны быть очень чистыми, так как это в значительной мере исключает вероятность образования множественных центров кристаллизации предпочтительно, чтобы кристаллы выращивались в помещении, где отсутствует вибрация. Такие кристаллы нужны для рентгеноструктурного анализа, и их выращивание занимает недели и месяцы. Для других приложений быстрота роста кристаллов важнее их абсолютных размеров. [c.333]

Графитоиднад концепция в отношении механизма роста и внутреннего строения углеродных усов, безусловно, далеко не полностью отражает действительную ситуацию. Так, к примеру, и нитевидные кристаллы алмаза растут из парогазовой смеси, содержашей углерод, приблизительно в тех же самых технологических условиях (рис. 27, 28). И вообще, начальные стадии процесса гетерогенной конденсации (полимеризации) углерода, внутренняя структура и морфология образуемых при этом твердых продуктов (будь то сажа, алмаз, фафит, карбин или их гибридные формы) с системных позиций практически мало изучены. Не ясна также роль металлических частиц, проявляющих каталитическое влияние на кинетику осаждения атомов углерода, в формировании или, точнее, в первоочередном формировании (поскольку в полимерном углероде присутствуют различные углеродные, модификации) подобных сфуктур. [c.56]

Изучение ориентации, формы и состав нитевидных включений и диагональных прослоев в большом количестве (до 5000) кристаллов показало, что эти включения располагаются по следам нарастания только октаэдрических и комбинационных вершин и соответствующих ребер кристаллов. При этом точка пересечения трасс нитевидных включений и диагональных прослоев является центром роста данного кристалла, который редко совпадает с центром объема (т. е. имеет место искажение облика). Характерно, что включения присутствуют только в части объема алмаза, росшей в сторону графита, и всегда связаны с направлением удлинения, т. е. с направлением наибольшей нормальной скорости роста граней кристалла. Указанные особенности морфологии включений третьего типа позволяют предположить, что частицы жидкого металла захватываются растущим кристаллом по механизму внутренней адсорбции на дефектах, образующихся при взаимодействии слоев роста смежных граней, т. е. вблизи ребер и вершин (эффект адлинеации), на фоне сравнительно большой, порядка 8- 10 м/с, скорости роста алмаза. При этом, как и в случае образования включений подтипа 1а, при затвердевании жидкого металла происходит образование границы раздела фаз без заметного напряжения кристаллической решетки алмаза. [c.403]

В то же время Кремер [41] нашла, что между 442 и 627° при 0,1б< о<0,5 доля разложившегося вещества пропорциональна Ь /, и объяснила это наличием диффузионного процесса. Эта зависимость при 627° не менялась для препаратов с различной величиной зерна, а энергия активации оказалась равной 50 ккал-молъ . В работе Кремер приведено мало подробностей, касающихся эксперимента, но опубликованные графики зависимости а от показывают значительный разброс в области больших значений а. Электронно-микроскопические исследования [42] показывают, что при разложении микрокристаллического карбоната магния в атмосфере двуокиси углерода при различных давлениях образуется конгломерат из небольших хорошо сформированных кристаллов окиси магния, форма которого соответствует внешней морфологии исходного карбоната. Кристаллы, составляющие конгломерат, тем больше по размерам, чем выше давление двуокиси углерода. Это указывает, что в условиях, когда скорость разложения подавляется, рост кристаллов продукта происходит в большей мере, чем образование ядер на новых кристаллитах. [c.80]

Швёбель [179] изучал конденсацию атомов золота на монокристаллах золота, пользуясь микровесами в сверхвысоком вакууме. Эффективный коэффициент конденсации изменялся от единицы при температуре около 900 К почти до нулевых значений при 1200 К автор считает, что этот результат находится в разумном соответствии с моделью Бартона, Кабреры и Франка [41] для поверхностной диффузии адатомов к ступеням. При этом, однако, предполагалось, что с изменением температуры расстояние между ступенями остается постоянным, чего не должно быть, если источниками ступеней служат винтовые дислокации. Другая интересная работа Швёбеля [181] посвящена детальному изучению морфологии выращенных из пара кристаллов золота в частности, как показали электронно-микроскопические исследования по методу реплик, центры роста имеют треугольную форму отсюда следует, что их ступени не служат абсолютным стоком для атомов золота, а вероятность захвата зависит от ориентации ступени. Швёбель полагает далее, что энергия активации поверхностной диффузии в таком случае не должна сводиться только к энергии активации перемещения i/j— [c.458]

Морфология структурных образований, возникающих при кристаллизации из разбавленных растворов, описана в ряде работ [152, 167, 173]. Выделены монокристаллы пентапласта, имеющие ромбовидную форму, а также разветвленные двойниковые образования [152]. Размеры единичных кристаллов пентапласта достигают 5— 15 мкм [167—169, 171—173]. Ось полимерной цепи перпендикулярна широкой плоскости ламелей [171, 177]. Обнаружены также гедрит-ные структуры, представляющие промежуточную форму между монокристаллами и сферолитами [168]. Применяя закалку, наряду с ламеллярными единичными кристаллами, нашли также новые для пентапласта глобулярные образования [173]. Кристаллизация пентапласта в тонких слоях па поверхности кристалла Na l нриво-дат к эпитаксиальному, т. е. ориентированному росту кристаллов [c.38]