非完整形态KH2PO4晶体薄表面层生长特性

实时观察了非完整形态的KH_2PO_4(KDP)晶体在过饱和溶液中以薄表面层生长形式恢复其结晶学形态的过程。提出了晶体形态恢复的"最小多面体原理",即:在自由生长系统中,对于非完整形态的KDP晶体,当其以薄表面层形式恢复其结晶学完整形态时,薄表面层将选择相应的奇异面方向生长,使晶体形态最终恢复为一个由各结晶学显露面所围成的体积最小的凸多面体。利用PBC理论分析了生长基元在非结晶学显露面上的附着情况并阐述了锥顶处薄表面层倒垂生长的原因。结果表明,薄表面层形成与晶体非完整结晶学形态及不均匀水动力学条件相关联。柱面凹角与非正常棱边及Z切片正常棱角均可诱发产生薄表面层,且薄表面层生长终止于其所在奇异面的正常结晶学晶棱。     

涂覆法观测KH2PO4晶体Z切片薄表面层形成和生长特性

提出一种实验研究薄表面层形成和生长的涂覆法。利用该方法,以KH_2PO_4(KDP)晶体Z切片为载体,探究晶体的某些部位,比如(001)面、棱边、柱面在薄表面层形成以及生长过程中所起的作用。结果表明,当Z切片的(001)面上的棱边被覆盖,会首先以小晶锥的形式在(001)面形成新棱边,然后自新棱边沿(101)面切线方向出现薄表面层生长;当整个(001)面被覆盖,柱面生长一定时间并形成新棱边,之后也会出现薄表面层生长;当(001)面被涂覆分割,各分割部分能在各自的新棱边形成后以薄表面层方式形成独立的锥体,而在锥体间的棱边恢复后,独立锥体相应锥面能实现连接。可见,棱边是薄表面层形成的先决条件。对各种涂覆处理的Z切片通过光学显微镜实时观测,发现棱边在薄表面层形成中起关键作用,而柱面能提供台阶,在薄表面层生长中起重要作用;同时,得到了不同涂覆处理方式下薄表面层切向生长速度和动力学系数。     

棱角对NH4H2PO4晶体Z切片薄表面层生长影响的研究

本研究制备了具有不同形式棱角的NH₄H₂PO₄(ADP)晶体Z切片样品。通过实验, 观察不同Z切片薄表面层形成及生长特性, 并计算了不同棱角情况下薄表面层的切向生长速度V及其动力学系数β。结果表明, 正常棱角的缺失, 影响Z切片对其原有形态的“判断”, 进而影响薄表面层的形成及生长; 薄表面层在正常棱角处相遇形成相交角后, 将主要在相交角处形成并向棱边扩展生长, 表明棱角可能为薄表面层的主要生长源。此外, 计算结果显示, 正常棱角处薄表面层切向生长的平均生长动力学系数β_n为131.8 μm/s, 远大于棱角缺失后薄表面层切向生长的平均生长动力学系数β_a=11.6 μm/s, 即正常棱角缺失后, 薄表面层的切向生长速度将大大降低。     

Crystal structure studies of mixed system of NaH2PO4 and KH2PO4 with H3BO3

X-ray powder analysis of solid solution of NaH₂PO₄ and KH₂PO₄ with H₃BO₃ was carried out. Both the systems were observed to be tetragonal. The crystallographic data are reported.     

Hydrolysis of tetracalcium phosphate in H3PO4 and KH2PO4

The activity product of tetracalcium phosphate (TTCP, Ca₄(PO₄)₂O), was determined at 37°C, and the hydrolysis of TTCP was investigated in 0.01–0.1 mol l^–1 H₃PO₄ and KH₂PO₄ solutions by means of calcium and phosphorus analyses, X-ray diffraction and infrared analysis. The activity product, defined as K _sp=(Ca²⁺)⁴ (PO ₄ ^3– )² (OH^–)², was 37.36 as pK _sp, which was smaller than that previously reported (42.4). TTCP easily hydrolysed to form calcium-deficient apatite (Ca-def OHAp, Ca_5–x (HPO₄) _x (PO₄)_3–x (OH)_1–x ), or dicalcium phosphate dihydrate (DCPD, CaHPO₄2H₂O), depending on the initial phosphate concentration. With 0.1 mol l^–1 H₃PO₄, TTCP hydrolysed to form DCPD within several minutes. In 0.025 mol l^–1 H₃PO₄ and 0.1 mol l^–1 KH₂PO₄, TTCP hydrolysed to form Ca-def OHAp through DCPD. In the latter solution, a small amount of octacalcium phosphate (OCP, Ca₈(H₂PO₄)₂(PO₄)₄5H₂O), was detected as an intermediate product. In 0.025 mol l^–1 KH₂PO₄, TTCP hydrolysed directly to form Ca-def OHAp. In 0.01 mol l^–1 H₃PO₄, hydrolysis of TTCP was not completed, although Ca-def OHAp was only a product. Thus the final product and the degree of hydrolysis depended on the pH and the overall Ca/P ratio in the reaction system. The rate of Ca-def OHAp formation seemed to be controlled by the dissolution rate of TTCP rather than the crystallization rate of the OHAp.     

High temperature phase transition in KH2PO4 crystal

DTA, weight loss, infrared and dielectric measurements have been performed on KH₂PO₄ (KDP) single crystal as well as on different particle size specimens. DTA result reveals two endothermic peaks. The lower peak at 180°C is particle size dependent and vanishes in specimen of particle size ≤ 0·1 mm. Dielectric measurements also show similar behaviour. No significant weight loss of the crystal was noticed when kept at 180°C. We are inclined to believe that fragmentation of crystal is likely to be responsible for the transition rather than PO₄-group rotation or decomposition of KDP.     

ZrO2薄膜的表层结构

用射频溅射技术制备了ＺｒＯ２薄膜，用恒正电子束分析该谱膜，发现它的的表层存在一高正电子吸收区，它与钇的表面富集有关，提出了相应的模型。     

磷酸二氢钾晶体薄表面层生长动力学实时显微研究

利用光学显微镜实时观测磷酸二氢钾(KDP)晶体柱面及锥面薄表面层的生长过程,测得不同过饱和度下薄表面层前端不同倾角的非正常棱边推移速度。结果表明:倾角越小,非正常棱边推移速度越慢,薄表面生长终止于其前端的正常棱边处;随着过饱和度的增大,非正常棱边推移速度线性增加。计算得到柱面及锥面薄表面层前端非正常棱边推移动力学系数,由于Eslice(010) Eslice(101),因而柱面薄表面层的生长动力学系数大于锥面。建立了基于非奇异面上台阶生长机制下的薄表面层生长体扩散模型。应用该模型解释了薄表面层生长速度随其厚度及前端非正常棱边倾角的变化关系,并讨论了溶液流动对薄表面层生长的影响。结果发现薄表面层生长存在一个使其以恒定厚度向前推移的临界厚度。     

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S^2-₂形式存在．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法则合理地解释了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＞＜V_＜1010＞;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_＜111＞＞V_＜001＞＞V_＜111＞;PbS晶体的生长习性为八面体｛111｝,立方体只是它的一种习性变化.     

薄层光电晶体的研究

本文报导了在３００～４１０℃下采用ＭＯＣＶＤ技术制备多晶（非晶和微晶）薄层氧化物ＴｉＯ＿２（Ｆｅ＿２Ｏ＿３、ＳｎＯ＿２和Ｉｎ＿２Ｏ＿３·Ｓｎ）膜的结果，这些薄层氧化物的结构、表面形态和光电化学性质采用ｘ－射线衍射、电于显微镜和三电极方法进行描述。实验指出，这些薄层从化物适宜于作为光电极的透明导电涂层和分解水的光催化。