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晶体形成英文解释翻译、晶体形成的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【建】 crystal formation

分词翻译:

晶体的英语翻译:

crystal; crystalloid
【化】 crystal
【医】 Crys.; crystal

形成的英语翻译:

form; engender; come into being; emerge; fashion; mould; pose; shape
【医】 formation
【经】 forms; shape

专业解析

晶体形成(Crystal Formation)指物质从液态、气态或非晶态中通过原子、离子或分子的规则排列转变为固态有序结构的过程。《牛津科技大词典》将其定义为"物质在特定物理条件下,通过周期性重复的原子/分子堆积形成三维长程有序结构" 。该过程包含两个关键阶段:

  1. 成核作用(Nucleation):随机热运动导致原子形成临界尺寸的稳定晶核,根据《韦氏大学词典》第12版,临界晶核需达到"维持晶体结构所需的最小能量阈值" 。
  2. 晶体生长(Crystal Growth):原子按照晶格参数持续附着于晶核表面,美国化学学会指出"生长速率受界面能、过冷度及杂质浓度共同调控" 。

根据国际晶体学联合会(IUCr)分类标准,晶体形成途径包括:

该过程遵循吉布斯自由能最小化原则,其数学表达式为: $$ Delta G = frac{4}{3}pi r Delta G_v + 4pi r gamma $$ 式中r为晶核半径,ΔGv为体积自由能差,γ为表面能。该公式解释了晶体成核的能量壁垒现象 。

网络扩展解释

晶体的形成是指物质内部质点(原子、离子或分子)在特定条件下按规律排列成有序结构的过程。其核心机制可分为以下几个部分:

一、晶体形成的定义与基础

晶体是具有三维周期性格子构造的固体,其形成本质是物质从气相、液相或固相转变为稳定有序结构的过程。例如岩浆冷却形成矿物晶体,或溶液过饱和析出盐类晶体。


二、晶体形成的主要阶段

  1. 成核阶段

    • 过饱和/过冷却条件:当溶液、熔体或气体达到过饱和或过冷却状态时,系统能量不稳定,开始形成晶核。
    • 成核类型:
      • 均匀成核:介质各处成核概率相同,需较高过饱和度(如纯水中冰晶形成)。
      • 非均匀成核:杂质、容器表面等缺陷降低能量壁垒,加速成核(如灰尘促进雪花结晶)。
  2. 生长阶段

    • 层生长理论:晶核表面通过质点填充三面凹角位点逐步扩展,形成平行层状结构。
    • 螺旋位错生长:实际晶体常存在缺陷,导致螺旋式生长,形成阶梯状晶面。

三、影响晶体形态的关键因素

内部因素 外部因素
物质化学组成(如盐类vs硅酸盐) 温度(高温促进扩散,形成大晶体)
晶格能(高能结构更稳定) 浓度/过饱和度(高浓度加速成核)
布拉维法则(高密度晶面优先保留) 杂质(改变晶习或抑制生长)

四、典型形成场景示例

  1. 岩浆环境:缓慢冷却时,矿物依熔点高低依次结晶(如花岗岩中石英、长石)。
  2. 溶液结晶:海水蒸发析出氯化钠立方晶体,过饱和度控制晶体粒度。
  3. 气相沉积:火山喷发时硫蒸气直接凝华成针状硫晶体。

扩展概念

如需进一步了解特定类型晶体的形成机制,可参考材料科学或矿物学专著。

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