晶体与非晶体

晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，如玻璃、石蜡等，也称为无定形体。

晶体和非晶体之所以具有不同的物理性质，主要是由于它们的微观结构不同。组成晶体的微粒是按一定的规则重复性排列，形成很规则的几何空间点阵。非晶体内部微粒的排列是无次序的、不规律的，如同液体内的分子排列一样，形不成空间点阵。图1.6所示为石英晶体和石英玻璃的结构。

晶体的周期性排列使它具有如下特征：

(1)规则的几何外形：这是指物质凝固或从溶液中结晶的自然生长过程出现的外形。非晶体不会自发地形成多面体外形，从熔融状态冷却下来时，内部粒子还来不及排列整齐，就固化成表面圆滑的无定形体。图1.7所示为几种晶体的形状。

(2)固定的熔点：在一定压力下，将晶体加热，只有达到某一温度(熔点)时，晶体才开始熔化。在晶体没有全部熔化之前，即使继续加热，温度仍保持恒定不变，这时所吸收的热能都消耗在使晶体从固态转变为液态，直至晶体完全熔化后温度才继续上升，例如常压下冰的熔点为0℃。非晶体则不同，加热时先软化成黏度很大的物质，随着温度的升高黏度不断变小，最后成为流动性的熔体。从开始软化到完全熔化的过程中，温度不断上升，没有固定的熔点，例如松香在50～70℃软化，70℃以上才基本成为熔体。图1.8所示为晶体与非晶体融化时的温度变化曲线。

(3)各向异性：一些晶体的许多物理性质，如光学性质、导电性、热膨胀系数和机械强度等在晶体的不同方向上测定时是不相同的。例如石墨晶体内，平行于石墨方向比垂直于石墨方向的热导率大4～6倍，电导率要大5000倍左右，晶体的这种性质称为各向异性。

非晶体的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点，所以有人将其叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。