
【建】 crystalline fracture
crystal; crystallization; crystallize
【化】 crystallization
【医】 Crys.; crystal; crystallization
【化】 cross section
在材料科学与矿物学领域,"结晶断面"指晶体在外力作用下断裂时形成的规则几何表面,其形态直接反映物质内部原子或分子的周期性排列规律。该术语对应的英文翻译为"crystallographic cleavage plane"或"crystalline fracture surface",美国材料试验协会(ASTM E7-15标准)将其定义为晶体沿特定晶面解理产生的光学可观测平面。
从微观结构分析,结晶断面的形成机制与晶体的布拉菲点阵密切相关。根据《材料科学基础》(Callister第10版)的阐述,当外力超过临界剪切应力时,晶体倾向于沿着密排面(如面心立方晶体的{111}面)发生解理断裂,形成具有特定取向角的平整断面。这种现象在方解石(碳酸钙)的解理实验中表现得尤为典型,其菱面体解理断面夹角恒定为75°55',完美印证了晶体结构的对称性特征。
剑桥大学材料系2023年的实验研究表明,通过电子背散射衍射(EBSD)技术可精确测定结晶断面的米勒指数,这对航空合金的失效分析具有重要价值。研究数据显示,钛合金的断裂面多平行于(0001)基面,其表面能计算值约为2.1 J/m²。这种定量分析手段为改进材料韧性提供了理论依据。
“结晶断面”是矿物学或材料科学中的术语,指晶体在外力作用下断裂时形成的表面。以下是详细解释:
基本定义
结晶断面是晶体断裂后呈现的不规则表面。当外力未沿晶体内部键合力最弱的方向(即解理面)作用时,断裂面会呈现凹凸不平的特征。例如,某些矿物破碎时若未沿层状结构裂开,会形成粗糙断面。
与解理面的区别
形成原因
晶体的断裂方向取决于受力方向与内部结构的匹配程度。若外力未沿解理面方向,断裂会穿过原子键合力较强的区域,导致断面不规则。例如,石墨层间易解理,但垂直层片方向断裂时则形成断面。
实际应用与示例
研究结晶断面有助于分析材料力学性质。例如,辉钼矿的断面可揭示其层状结构的键合强度差异;硅化木的断面年轮纹则用于地质年代分析。
总结来说,结晶断面反映了晶体断裂时的非定向破坏特征,是研究材料结构和性能的重要观察对象。
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