An introduction to computational crystallography:the relationship between aluminum-based spinel structures and their morphologies

Computing technology is developing very fast and has permeated among many fields of sci-ence and technology, giving rise to many interdisciplinary subjects. Crystallography, originating from the activity of mining and smelting, has now become a comprehensive subject concerning crystal growth mechanism, chemical composition, structural morphology and physical properties and its research scope is widened by introducing many new achievements from basic sciences such as physics, chemistry, and math…     

Coalescence of the crystallites under hydrothermal conditions (II) —— The morphology and stability energy calculation of cuprite

The coalescence of crystallite under hydrothermal conditions was discussed in our previous paper[1]. When the solute concentration exceeds the supersaturation, the nucleation and growth process take place. The initial crystallites are only several nanometers. They have high surface-to-volume ratio, high index surfaces, and therefore have high surface energy. As the hydrothermal reactions proceed in the alkaline medium, the crystallite surfaces are apt to absorb polar solvate ions such as OH-,…     

The growth units and hydrothermal preparation of lead tungstate (PbWO4) crystallites

The crystal structure of lead tungstate (PbWO4) can be regarded as ordered combination of the tungsten oxide tetrahedrons (WO4) and lead ions (Pb2 ). According to the growth unit model, the growth units of lead tungstate are the aggregations of the tungsten oxide tetrahedrons and lead cations with various geometry configurations. It is suggested that the favorable growth units of lead tungstate crystal are pyramidal, tetragonal prism and quadrangular units corresponding to geometric orientations of the simple forms of the crystal. Under low restricted growth conditions, the growth form of lead tungstate crystallites is the aggregation of the geometric configurations of these favorable growth units. The above conclusions are completely confirmed by the experiment on hydrothermal preparation of lead tungstate crystallites.     

纳米二氧化钛粉体的多晶型制备及形成机理

本文分别以四氯化钛、硫酸钛和钛酸丁酯为前驱物,研究了水热条件下二氧化钛微晶粉体的结晶晶型、晶粒形貌和晶粒度.采用XRD和TEM等分析手段分别对产物的晶相和晶粒形貌进行表征.实验结果表明:对于200℃水热反应,以四氯化钛为前驱物,通过加入氢氧化钠调节反应介质酸碱度,当溶液pH值小于1时,有利于形成金红石型粉体;当溶液pH值大于3并小于7时,有利于形成锐钛矿型粉体;当溶液ph值大于7时,有利于形成板钛矿型粉体.以硫酸钛为前驱物,通过控制胶体制备工艺及反应温度,制备得到锐钛矿型和板钛矿型粉体.金红石型粉体呈长条柱状,锐钛矿呈菱形或双锥状,板钛矿呈板块状.经过较为系统的实验研究,获得了金红石、锐钛矿、板钛矿三种晶相的粉体,并可通过控制前驱物的种类及酸碱度和水热反应条件随意地制备出以上三种晶相中的单晶相粉体.从结晶学出发,解释了二氧化钛纳米粉体的结晶形貌,并从晶体生长过程及生长机理的角度讨论了二氧化钛同质变体的形成机理.     

氧化物晶体的成核机理与晶粒粒度

从微观动力学角度研究了晶粒的成核机理,认为晶粒的成核机理主要包括生长基元的形成,生长基元之间的氧桥合作用和Ｏ桥转变为ＯＨ桥。并从核核速度角度分析了影响晶粒粒度的主要原因,揭示了影响晶粒粒度的内部原因为生长基元的生成能、晶体的晶格能,由此总结出不同结构类型的氧化物粉体的晶粒粒度的相对大小,即具有ＣａＦ２或ＴｉＯ２结构的氧化物粉体的晶粒粒度比具有α－Ａｌ２Ｏ３结构的氧化的晶粒粒度小,具有α－Ａｌ２Ｏ３     

水热法制备氧化锌粉体

本文报道了前驱物分置水热法制备ZllO树体的实验结果对前驱物种类、民应温度与产物物相、晶粒形貌和晶粒颗粒度之间的关系以及前驱物分置条件下晶粒形成过程进行了讨论；并对前驱物分置水热法和普通水热法粉体制备作了比较.     

硫化物晶体的生长习性

在自然界中硫化物晶体的种类较多,其结构较复杂,其中硫离子以Ｓ＾２－和对硫Ｓ２＾２－形状存在。一部分晶体的生长习性得不到满意的解释。本文采用配位多面体生长习性则合理地解释了ＭｏＳ２,ＺｎＳ,ＣｕＦｅＳ２和ＰｂＳ晶体的生长习性。发现ＭｏＳ２晶体的生长习性为六方平板状（０００１）,其各晶面的生长速度为：Ｖ〈０００１〉〈Ｖ１０１０〉,ＣｕＦｅＳ２和ＺｎＳ晶体的生长习性为四面体,其各晶面的生长速度为：Ｖ〈１     

水热合成中负离子配位多面体生长基元模型与粉体的晶粒粒度

在负离子配位多面体生长基元模型的基础上深入研究了晶粒的结晶过程,认为成核过程主要包括生长基元的形成和生长基元之间的脱水反应过程,并从成核速度的角度分析了影响晶粒粒度的主要原因,揭示了影响晶粒粒度的主要原因为生长基元的生成能,晶体的晶格能,由此总结出不同结构类型的氧化物粉体晶粒粒度的相对大小,合理地解释了由水热法制得的氧化物粉体的晶粒粒度差别较大的原因以及反应介质,反应温度对晶粒粒度的影响。     

氧化铝-氧化锆复合陶瓷粉体的水热法制备及高温灼烧处理

采用水热法制备了氧化铝摩尔分数为５％－８２％的γ－ＡｌＯＯＨ－ＺｒＯ２复合陶瓷粉体，系统研究了前驱物中氧化铝含量、水热反应条件以及帮化剂的引入对产物物相、生长形态瘃粒度的影响；研究了粉体在不同温度下灼烧处理过程中发生的相转变及形态、粒度变化，证实了在此过程中可形成氧化铝－氧化锆固溶体。     

晶体生长理论研究现状与发展

本文回顾了晶体生长理论研究的发展历史,对现有理论的局限性作了评述,认为现有理论的局限性主要表现为：对于环境相结构效应和生长条件变化的忽视,用平衡热力学和统计物理学解释非平衡态的晶体生长过程;对于浓厚相和多元晶体生长缺乏理论模型,并对今后的发展方向提出看法。