准晶体
准晶体的结构简介
的所有砖块涂上标记色（如橙色），就会发现:
色块曲曲弯弯地大致沿垂直于箭头的方向延伸，“延
伸线”大致等距离是准周期性的表现.
“延伸线”方向也有5个, 即下图5个红箭头的垂直方向(不 过, 其余4种延伸没有画出). 5个方向的延伸线的交角为72度. 所以,样品的电子散射显示五重对称性.
如果将以上的讨论推广到三维空间, 正二十面体具有五 重对称性, 它有12个顶点，共13个原子. 由立体几何可知：
无空隙地铺砌地面，而单纯用正五边形砖却会出现“失配”：
将砖块换成原子，就意味着原子按六重对称性排布可以
密排成无限延伸的二维晶体，而按五重对称性排布却不行：
但是，有没有别的办法可以铺砌成具有五重对称性的 无空隙地面呢？有.
1974年，牛津大学的Roger Penrose找到一种办法，
但需用两种形状的砖, 铺砌也不能只沿两个独立方向重复， 即铺砌图案是非周期性的！这两种砖分别称为“瘦菱形” 和 “胖菱形”，二者边长相等但夹角不等：
利用三维Penrose铺砌来描述某种特定的合金时, 需要
对两种菱面体作适当的“装饰”, 把有关的原子置于菱面 体的一定位置上, 使铺砌结构中各种原子数目符合正确的 比例.
请单击按钮
打开模型
不依古法但横行，自有风雷绕膝生
准晶体的发现并没有推翻晶体的轴次定理，却拓宽 了人类对固体结构的认识。在此发现10年之前，
Penrose就从数学上发现和研究了这种结构，后来又对
准晶体的成长机理大胆地提出了新颖的见解，思想的深 度与广度都令人惊叹。 “不依古法但横行，自有风雷绕膝生”，这一系列 的发现和认识，的确令人深思。
不久前揭晓的2011年度诺贝 尔化学奖得奖名单中，以色列 化学家Dany .Shechtman丹尼 尔· 舍特曼因为对材料中准晶 体的研究独得该奖。
第七章 准 晶 体 形 态 学
电子衍射图均有明锐的衍射斑点 主反射及伴生反射 具平均结构 晶体学点群 仅有一种反射 无平均结构 准晶体学点群（m 3 5 ,10/mmm…）
整数维结构 具有调幅函数 （如正弦波）
1.1 晶体 ( 准晶体 ) 的基本特征 1.1.1 晶体 ( 准晶体 ) 的概念 现代对称性的定义具有更广泛的内涵 : 在一定变换条件下的不变性就叫做 它们对于这些变换的对称性。不论对称性的具体形式与内容如何 , 对称性的基 本含义总是变换的不变性 。 以变换的不变性为基本含义的对称性定义囊括了世界 上一切类型的对称性 , 即囊括了自然科学、社会科学、工程技术、文学、艺术、 政治、经济、生产、生活等各个领域各种意义的对称性 , 所有这些对称性的集 合将是一个无限的总体。 晶体、准晶体都具有变换的不变性或变换的对称性 , 所以都仍为有序结构 ; 只是晶体的质点具有三维空间的周期平移规律 , 准晶体质点具有自 相似性变 化 ( 放大或缩小 ) 、准周期平移规律。 具有平移周期的晶体结构与具有准周期的准晶结构既有明显的不同 , 又有 着密切的关系 。 无论是天然的还是人工合成的固体物质 , 以及它们所具有的 结掏是某一物理化学条件下平移周期与非周期、准周期竞争的结果。 天然的、人工合成的固体物质 , 按其结构特点可以分为有序结构和无序结 构。有序结构又可分为周期结构和无公度结构。无公度结构还可进一步分为周期 调幅结构 、 准周期调幅结构 ( 统计意义上的无规自相似性结构 ) 及准周期结构
有各向异性的根源 。 (3) 对称性 即晶体、准晶体中的相同部分 ( 如外形上的相同晶面、晶棱 , 内部结构中 的相同面网、行列或原子、离子等 ), 能够在不同的方向或位置上有规律地重复 出现。在任一晶体结构中的任一行列方向上 , 总是存在着一系列为数无限且成 周期性重复出现的等同点口准晶体结构中相同轴向上质点排列是相同的 , 但质 点排列具有数学上严格的准周期性或统计意义上的准周期性。显然 , 这些就是 一种变换中的不变性 , 即对称性。所以 , 在这一意义上说 , 一切晶体 、准晶 体无一例外地都是对称的 , 只是对称组合规律不同 。 准晶体性质的对称与其 对称型有关 , 准晶体对称性较晶体高一些。 (4) 自限性 即晶体与准晶体都能自发地形成封闭的几何多面体外形。实际晶体、准晶 体往往并不表现几何多面体的外形 , 这是由于生长时受到空间限制所造成 的。如果让不具规则外形的微粒继续自由成长 , 它们还是可以自发地成长为几 何多面体外形的。晶体、准晶体生长时遵循布拉维法则和面角守恒定律 , 在已 发现的一些准晶中已证实了这一性质。 (5) 最小内能性 即晶体、准晶体在相同的热力条件下 , 较之于同种化学成分的气体、液体 及非晶质体而言 , 准晶体内能较小 , 晶体的内能为最小。晶体结构是一种有 序结构 , 是具有周期平移格子构造的固体 , 其内部质点在三维空间均按周期 性平移重复的规则排列 , 这种规则排列是质点之间的引力和斥力达到平衡的 结果。准晶结构也是一种有序结构 , 其中质点呈准周期平移排列 , 这种结构 形式是较为稳定的方式或准稳定的方式。在此类情况下 , 无论是使质点间的距 离增大或是减小都将导致质点的势能增加。这就意味着 , 在相同的热力学条件 下 , 准晶体的内能较小 , 晶体的内能为最小。 (6) 稳定性 对于化学组成相同 , 但处于不同物态下的固体物质 , 以晶体最为稳定 , 准晶体稳定性次之。晶体、准晶体都不可能自发地转变为其他物态 , 这就表明 了晶体、准晶体的稳定性。晶体的稳定性和准晶体的次稳定性是晶体和准晶体
准晶体的发现及应用
准晶体的发现及应用一．准晶体的定义准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。
物质的构成由其原子排列特点而定。
原子呈周期性排列的固体物质叫做晶体，原子呈无序排列的叫做非晶体，介于这两者之间的叫做准晶体。
20世纪80年代初以前，科学界对固态物质的认识仅限于晶体与非晶体，而随着以色列人达尼埃尔·谢赫特曼的一次偶然发现，固体物质中一种“反常”的原子排列方式跳入科学家的眼界。
从此，这种徘徊在晶体与非晶体之间的“另类”物质闯入了固体家族，并被命名为准晶体。
二．准晶体的结构银铝准晶体的原子模型物质的构成由其原子排列特点而定。
晶体是指原子呈周期性排列的固体物质，单晶体都具有有规则的几何形状，像食盐晶体是立方体、冰雪晶体为六角形。
而原子呈无序排列的则叫做非晶体，非晶体没有一定的外形，介于这两者之间的叫做准晶体。
也就是说，准晶体具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的空间周期性。
人们普遍认为，准晶体存在偏离了晶体的三维周期性结构，因为单调的周期性结构不可能出现五重轴，但准晶体的结构仍有规律，不像非晶态物质那样的近距无序，仍是某种近距有序结构。
尽管有关准晶体的组成与结构规律尚未完全阐明，它的发现在理论上已对经典晶体学产生很大冲击，以致国际晶体学联合会建议把晶体定义为衍射图谱呈现明确图案的固体（any solid having an essentially discrete diffraction diagram）来代替原先的微观空间呈现周期性结构的定义。
三．准晶体的发展历程准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。
1984年底，D.Shechtman等人宣布，他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无平移周期性的合金像，在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。
不久，这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。
准晶体是1982年发现的，具有凸多面体规则外形的，但不同于晶体的固态物质，它们具有晶体物质不具有的五重轴。
准晶体的概念
准晶体的概念
准晶体（quasicrystal）亦称为“准晶”或“拟晶”，是一种介于晶体和非晶体之间的固体结构。
具有与晶体相似的长程有序的原子排列，但是准晶体不具备晶体的平移对称性。
因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。
准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。
”然而，1987年，法国和日本科学家成功地在实验室中制造出了准晶体结构;2009年，科学家们在俄罗斯东部哈泰尔卡湖获取的矿物样本中发现了天然准晶体的“芳踪”，这种名为icosahedrite(取自正二十面体)的新矿物质由铝、铜和铁组成；瑞典一家公司也在一种耐用性最强的钢中发现了准晶体，这种钢被用于剃须刀片和眼科手术用的手术针中。
对准晶体的认识——固体物理学小论文
对准晶体的认识************班 *** **号摘要：准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体。
准晶体有下属一些性质：均一性、各向异性、对称性、自限性、最小性能性、稳定性。
关键词：准晶体对称性准晶体的性能准晶体的应用1 准晶体的基本特征1.1 准晶体的概念准晶体是同时具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性的固态有序相。
相对于晶体可以用一种单胞在空间中的无限重复来描述。
准晶体也可以定义为:准晶是由两种(或两种以上“原胞”在空间无限重复构成的这些“原胞”的排列具有长程的准周期平移序和长程指向序。
1.2 准晶体的基本性质1.2.1 准晶体的均一性均一性指晶体、准晶体在其任一部位上都具有相同性质的特性。
晶体结构中的任何质点都是在3维空间作周期性的重复分布。
因此对于从同一晶体中分割出来的各个部分而言它们必定具有完全相同的内部结构，从而它们所表现出的各项性质也必定完全一致亦即都是均一的。
准晶体的结构与晶体结构虽然有所不同，但仍然都是有序结构，准晶体分割出来的不同部分放大或缩小都与整体结构仍然有相同结构特征，因此宏观反映出来的准晶性质仍然具有均一性。
1.2.2 准晶体的各向异性各向异性指晶体、准晶体的性质因观察研究方向的不同而表现出差异的特性。
晶体、准晶体结构中质点排列的方式和间距在不同的方向进行观察研究时其各项性质将表现出一定的差异来，这种差异与它们的结构的对称性直接有关这就是晶体、准晶体都具有各向异性的根源。
1.2.3 准晶体的对称性对称性是指晶体、准晶体中的相同部分如外形上的晶面、晶棱,内部结构中的相同面网、行列或原子、离子等，能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现的特性。
在任一晶体结构中的任一行列方向上，总是存在着一系列为数无限且成周期性重复出现的等同点。
准晶体结构中相同轴向上质点排列是相同的，但质点排列具有数学上严格的准周期性或统计意义上的准周期性。
显然这些就是一种变换中的不变性即对称性。
准晶体_精品文档
准晶体摘要：准晶体是一种具有有序但不具备传统晶体完全周期性重复结构的材料。
本文将介绍准晶体的基本概念、发现历史、晶体学特征、结构特点以及其在材料科学领域的应用等方面。
通过对准晶体的深入研究，我们可以更好地了解这种材料的特殊性质，从而为今后的材料设计与合成提供更多可能性。
1. 引言准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的特殊材料，其结构既具有一定的有序性，又存在非晶体所特有的无规则局部结构。
准晶体的发现给传统晶体学观念带来了很大的冲击，使得人们重新审视晶体结构的多样性和复杂性。
2. 发现历史准晶体的发现可以追溯到20世纪70年代初。
当时，关于准晶体存在的猜测和研究已经逐渐增多，但直到1975年才有科学家首次成功合成出了一种具有五重旋转对称性的准晶体。
这个发现引起了极大的轰动，并引发了整个科学界对准晶体的深入研究。
3. 晶体学特征准晶体的晶体学特征与传统晶体存在一定的差别。
准晶体的晶胞通常具有五重旋转对称性，而不是晶胞中心对称或其他常见的对称性。
此外，准晶体的点阵常数通常不是整数，这也是准晶体与普通晶体的一个显著区别。
4. 结构特点准晶体的结构特点是其与传统晶体最大的不同之处。
准晶体的结构在宏观上呈现出高度有序的态势，但在微观上却存在着一些局部无规则的结构。
这种具有非晶体特点的局部结构是准晶体与普通晶体的本质区别。
5. 应用与前景准晶体具有独特的结构和性质，将为材料科学领域带来许多新的应用与前景。
准晶体在催化剂、材料增强、信息存储、光学器件等方面都有着广泛的应用。
未来，通过对准晶体的深入研究，我们可以更好地利用准晶体的特性，实现更高效、更可靠的新型材料的开发与制备。
6. 结论准晶体作为一种介于晶体与非晶体之间的特殊材料，其结构和性质的研究具有重要的科学意义和应用价值。
通过对准晶体的深入研究，我们可以更深入地了解准晶体的结构特点，为今后的材料设计与合成提供更多的可能性。
相信在不久的将来，准晶体将在材料科学领域发挥着重要的作用。
晶体和准晶体的区别方法
晶体和准晶体的区别方法嘿，朋友们！今天咱来唠唠晶体和准晶体的区别方法。
这俩玩意儿啊，就像是一对性格有点不一样的兄弟。
晶体呢，那可是个循规蹈矩的家伙。
它有着非常规整的结构，就好比是阅兵场上整齐列队的士兵，排列得那叫一个齐刷刷。
它的原子或者分子按照特定的规律，一格一格地排好，形成了漂亮又规则的形状。
你要是看到一块晶莹剔透、有着明显几何形状的东西，那很可能就是晶体啦。
准晶体呢，相对来说就有点特别啦。
它虽然也有一定的规律，但不像晶体那么“死脑筋”。
可以把它想象成一群有着独特个性的舞者，虽然也在按照某种节奏舞动，但不是那种死板的排列。
那怎么区分它们呢？咱可以从外观上瞧瞧。
晶体一般有着比较典型的几何外形，像正方体啊、长方体啊之类的。
而准晶体可能就没那么标准的形状了，会有点奇奇怪怪的。
再从内部结构来看，晶体的原子排列那是相当有序，一层一层的，非常清晰。
而准晶体呢，它的排列虽然也有规律，但不是那种简单重复的模式，就像是一首有点复杂的曲子。
还有啊，它们的性质也有点不一样呢。
晶体在物理性质上会表现出一些特定的规律，比如在不同方向上的导电性可能不同。
准晶体在这方面可能就没那么明显的特征啦。
你说这晶体和准晶体是不是很有意思？就像生活中的两种不同类型的人，各有各的特点和魅力。
我们了解它们的区别，不就像是了解不同人的性格一样嘛。
这样我们就能更好地认识这个丰富多彩的世界啦！所以啊，下次再看到什么亮晶晶的东西，可别傻傻分不清楚啦，试着用咱今天说的方法去辨别辨别呀！这多有趣呀，是不是？而且这对我们学习科学知识、探索大自然的奥秘可是很有帮助的呢！咱可不能小瞧了这些小细节，说不定哪天就能派上大用场呢！。
准晶体材料的性质与应用
准晶体材料的性质与应用准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的材料，其结构具有一定的有序性，但不符合传统晶体的周期性。
准晶体具有许多特殊的性质，因此在材料科学、物理学等领域有着广泛的应用。
1. 准晶体的性质准晶体的最显著特点是其结构对称性具有五重、八重等轴对称性，而非传统的三重对称性。
这种特殊的结构对称性在某些情况下可以表现出类似于激发物质的行为，使准晶体具有独特的物理和化学性质。
例如，准晶体具有很强的非线性光学效应、声学波的负折射、显微结构的“金点”等特殊性质。
准晶体的结构各异，但准晶体晶体的本质是长程有序的，这使得准晶体具有更高的热导率、强度和硬度，相比之下，非晶态材料通常有缺陷、孔隙和较差的热导率、强度和硬度。
因此，准晶体在透声学、膜、电池、催化剂、纳米制造等方面有非常广泛的应用前景。
2. 准晶体在透声学中的应用透声学是一种将短波长声波传输到材料中的方法，从而产生负群速的科技。
准晶体有效地抑制了声子传播，因此可以通过孔隙设计和微结构分析来制造出适用于透声学应用的板材。
准晶体透声学板材有更高的声学透射率和声学反射率，并能够有效地压制噪声和声振幅，广泛地应用于静音室设备、汽车、船舶等领域。
3. 准晶体在膜制造中的应用准晶体是一种理想的膜材料，具有优异的硬度、热导率和生物相容性。
这种材料可以被用作人工心脏和人工血管等医疗器械，用于治疗心血管疾病。
此外，准晶体膜还可以用作高温膜电容器和面层硬盘及其他数据存储设备的新型材料。
4. 准晶体在电池领域中的应用准晶体具有可缩放性，这意味着可以将其用于制造锂离子电池、钠离子电池和锂硫电池等大型储能设备。
这种物性可以让电池内的电解液更加均匀地分布，并减少了表面粘附问题，改善了电池的寿命和储能效率。
5. 准晶体在催化剂中的应用准晶体具有高比表面积、多结构和高度有序等特性，因此被广泛地应用于各种领域的催化剂中。
准晶体的多孔结构提供了大量的反应表面，因此可以有效地防止酸催化剂中的腐蚀和麻烦的沸腾等问题，同时也能提高反应速率。
准晶体简介
准晶的组成和结构
组成：从组成上看，至今发现的准晶绝大
称性。介于玻璃（短程有序，长程无序）和晶体（长程 有序，且具有平移对称性）之间。
金属玻璃
金属准晶体
金属晶体
天然准晶矿物
准晶体立体模型
准晶体原子结构模型
准晶体平面堆砌图
彭罗斯贴砖图
谢赫特曼发现的Al-Mn合金准晶体
结构模型图
谢赫特曼发现的Al-Mn合金准晶体 稳定性
在300℃中保温6h和在350℃中保温1h都不发生 晶化 在400℃保温1h晶化为稳定的Al6Mn晶相 准晶相为典型的介稳相
准晶体的分类
根据三维物理空间中材料呈现准周期性的维数划分
三维准晶：有二十面体准晶和立方准晶两大类 二维准晶：有十次准晶、十二次准晶、八次准晶和五 次准晶四类。 一维准晶：原子在二维上是周期分布的，另外一维是 准周期分布的。 根据准晶在热力学上的稳定性划分 可将其分为稳定准晶和亚稳定准晶两大类。 至今发现的近200种准晶中有七十多种是热力学稳定的
谢赫特曼发现的Al-Mn合金准晶体 合成制备
含Mn、Fe、Cr 10-14%的Al金属熔体急冷，一步 转化为介稳的固体 生成过程包括成核和长大两个过程，随着准晶相 的形成，发生两相隔离，界面扩散速度10-2m/s, 生成时间10-4s.
Shechtman D, Blech I, Gratias D, et al. Metallic phase with longrange orientational order and no translational symmetry[J]. Physical Review Letters, 1984, 53(20): 1951.
准晶材料的应用
准晶体
准晶的应用
由于准晶材料有较高的硬度、低摩擦系数、低表面能、 低传热性、不粘性、耐蚀耐热和耐磨等特点。准晶材料的 主要作为表面改性材料，以及作为增强相弥散分布于结构 材料中。 在实际生活中，因为准晶材料具有耐蚀耐磨等特点， 可用于不粘锅表面更抗腐。 航空航天工业中，科学家们正研究用准晶体材料来替 代这些传统材料隔热。 太阳热能工业中，准晶体因具有特殊的光学性能（高 的红外传导率）和足够的热稳定性（抗氧化及扩散稳定性） 还被用作太阳能工业薄膜材料。 准晶体材料还可以作为结构材料增强相的应用、储氢 材料、半导体材料以及热致发电材料等。
准晶的研究现状
自准晶结构被发现以后，国际国内均形成研 究热潮。准晶物理的研究内容十分广泛。 目前，国际国内对准晶体的结构及其稳定 性研究较透彻，而对它的物理性质（尤其 是热力学性质）方面的理论研究很少。 从目前来看，除了一维准晶情况外，准晶体 的物性研究无论是实验还是理论方面都还 处于开始阶段。
准晶的研究现状
The end，thank you！
研究的瓶颈在于实验上，毫米级的大块准晶 单晶不易制备，从而限制了物理性质的实 验研究。 实验数据的缺乏也反过来制约了理论研 究的进展。 其次，准晶合金的原子结构大都不易精 确确定。
准晶的研究现状
最近，准晶地研究有了进一步的发展。 到目前为止，已有上百种合金被观测到了 准晶相，他们大部分都是Al基二元素或三元 素合金或者是与Al相类似的Ga及Ti元素的合 金。 还在不断的报道一些新的类型的准晶被发 现。
准晶体
华理学子
内容简介
一．什么是准晶体 二．准晶体的分类 三．二维penrose图的构造 四．准晶体的性质与应用 五．研究相关
什么是准晶体
晶体的结构是高度有序化的,它具有以原 胞周期性排列为特征的短程平移有序和满 足晶体学点群为标志的最近邻价健长程指 向有序.晶体的纯旋转对称轴只可能是 1,2,3,4,6次对称轴 相反地,非晶固体却不具备这种晶体长程 相关性. 准晶体作为一种被新发现的晶体结构形 态,在结构特征上是处于两者之间的.
准晶体材料的合成与性质研究
准晶体材料的合成与性质研究随着科技的不断发展，准晶体材料逐渐成为各个领域的研究热点，从而吸引了越来越多的科学家加入到其研究行列中来。
准晶体材料指的是由原子或分子按照特定规律排列形成的结构相对有序、但又不符合平凡晶体的周期性复制和转动对称性的固态物质。
准晶体材料具有复杂的基本结构单元，形态奇特、多样的集合体，并具有平凡晶体所不具备的特殊的物理、化学性质。
在此背景下，本文将着重探讨准晶体材料的合成与性质研究的相关内容。
一、准晶体材料的结构特征准晶体材料的基本结构单元由多种简单结构单元组成，并按照规律排列。
其中基本结构单元通常是由相同或不同的原子或分子组成的一种几何图形，如：正十二面体、五角星、八角星等。
准晶体材料具有复杂的层状结构，由周期性的平面片组成。
其主要特征是在小范围内存在有序性，但在宏观上没有周期性等复杂的结构。
二、准晶体材料的合成方法1、氢氧化铝溶胶凝胶法氧化铝准晶体合成一般采取氢氧化铝溶胶凝胶法。
该方法主要是采用化学沉淀法制备氢氧化铝凝胶，将浓缩后的凝胶进行加热，使之分解为氧化铝粉末。
其主要优点是反应时间短，实验条件较为简单。
2、溶液合成法溶液合成法是将钠硅酸盐和碳酸钠等化合物作为原料，在溶液的协同作用下，生成具有规则的晶格构型和高度非对称性的结构单元，从而得到准晶体材料。
该方法制备准晶体材料比较简单，可以在常压下进行，具有很高的经济效益。
三、准晶体材料的物理与化学性质准晶体材料具有许多平凡晶体所不具备的独特性能。
其各向异性和非对称性是导致其具有特殊物理、化学性质的主要原因。
以下是准晶体材料的几个常见物理与化学性质：1、光学特性许多准晶体材料具有极高的透明度和折射率，在光学领域具有广泛应用。
2、磁性行为准晶体材料中存在大量磁性原子，展现出许多独特的磁学性质。
3、导电性准晶体材料具有在小范围内排列比平凡晶体更有序的结构单元，可直接影响材料的导电性能。
4、热学特性准晶体材料具有较大的热膨胀系数和热导率，对材料的热学性质产生显著影响。
准晶简介
准晶的对称性
电子衍射图样
准晶的定义
准晶体是准周期晶体的简称。它是一种具有多 重旋转对称轴、不同于传统晶体和非晶玻璃体的固 1 ( 5 1) ，其中的 态物质结构。准晶具有准周期 2 原子呈定向有序排列，但不作周期性平移重复，其 对称要素包含与晶体空间格子不相容的对称。 从目前掌握的实验资料看, 在热力学上准晶相 有向晶体相转变的趋势, 说明准晶体的结构是非平 衡的亚稳结构。 目前的研究证实，在实二次域上只可能存在5、 8、10、12次旋转对称的准格点阵(陆洪文、费奔)。 I-相：二十面体相，它的点群符号 m35 ，不属于 三十二种晶体点群中的任何一类。
表面特性
(2)不粘特性 准晶材料的不粘性实质上是热力学中 (1)氧化行为特性 在相同条件下, 准晶相表面的氧 (3)摩擦特性 准晶的显微硬度比铝合金大近一个数
润湿性的问题, 与准晶的表面能有关。准晶的最外层 化现象明显低于铝合金和相近成分的晶体相。 量级，但摩擦系数仅为铝合金的1/3，此外，当对准晶 原子没有重构现象和准晶在费米能级处的电子态密度 材料进行往复摩擦实验时，其摩擦系数还会逐渐降低， 很低（即准晶在费米能级处存在伪能隙） 是造成其表 且磨痕上的微裂纹会自动愈合，这显示了准晶具有一 面能很低的主要原因。 定的应力塑性。
(2)准晶作为结构材料增强相的应用 (b)准晶纳米颗粒增强Al基合金 日本学者A.Inoue等 (c)准晶颗粒增强复合材料 (a)准晶相作为时效强化相 瑞典皇家工学院的研究人员
采用快冷方法开发出一种具有优异力学性能的Al基合金。 I.准晶颗拉增强金属基复合材料 使用准晶颗粒增强金属 开发的新型马氏体时效钢，成分为12%Cr-9%Ni-4%Mo其组织特征为, 在fcc-Al相中均匀分布有纳米尺度的准晶颗 2%Cu-1%Ti, 其中时效强化相为准晶相。准晶相的成分典型 基复合材料除了可以提高基体的性能以外，由于与常规陶 粒。其中,准晶颗粒的尺寸为30-50nm,fcc-铝相厚度为5瓷颗粒相比准晶材料的熔点较低, 且其为金属合金, 故准晶 值为34%Fe-12%Cr-2%Ni-49%Mo-3%Si, 在475℃时效4h 形 10nm , 将准晶颗粒包围。在Al相中没有高角度的晶界。准 颗粒增强金属基复合材料的回收也是相对容易的, 属于环 成, 经过1000h都保持稳定, 即准晶颗粒是热力学平衡析出。 晶相的体积分数 境友好材料。 60%-70%。 时效过程中丰富的形核位置与缓慢的粗化过程可以用准晶的 II.准晶颗粒增强聚合物基复合材料 美国Ames国家实验室 低表面能进行解释。该钢经回火处理后, 其抗拉强度为 的科研人员研究了Al-Cu-Fe准晶颗粒增强聚合物基复合材 3000MPa, 准晶相的形成对提高强度和抗回火软化起了相当 大的作用。该型钢主要应用于医疗外科器械 料的制备方法和性能变化，发现复合材料的耐磨性明显优 于基体, 且其玻璃化温度Tg和熔化温度Tm与基体相比没有 明显变化, 说明准晶颗粒不会对基体产生有害的化学作用。
准晶体的发现及意义
准晶体的发现及意义准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的材料，它具有部分有序的结构。
准晶体的发现对材料科学和材料工程领域有着重要的意义。
本文将从准晶体的发现历史、准晶体的结构和性质、准晶体的应用等方面进行探讨，并阐述准晶体的意义。
一、准晶体的发现历史准晶体的发现可以追溯到20世纪70年代末80年代初，当时石英晶体的研究者通过电子显微镜观察到了一些有着五角或十边形对称的结构，但其结构却不遵循晶格对称性规律。
这些结构在当时被称为“假晶体”或“错误晶体”，直到1984年，丹尼斯·格拉迪赛夫和保罗·施泰因哈特在对一种金银合金的研究中发现了具有五角对称性的结构，他们将其命名为“准晶体”，并详细描述了其结构和性质。
二、准晶体的结构和性质准晶体的结构既不是完全有序的晶体结构，也不是完全无序的非晶体结构，而是介于两者之间的部分有序的结构。
准晶体的结构特点是具有非常复杂和多样性，它包含了晶体和非晶体中常见的一些几何元素，如孔隙、晶胞、聚集体等。
准晶体的结构有时还会出现五角对称、十边形对称或其他非晶体无法呈现的对称性。
这种特殊的结构赋予了准晶体独特的物理和化学性质。
准晶体具有许多独特的性质，例如低摩擦系数、低导热系数、高抗腐蚀性、高硬度等。
这些性质使得准晶体在材料科学和工程领域具有广泛的应用前景。
三、准晶体的应用1.复合材料领域：准晶体可以被用作增强材料的填充剂，提高复合材料的力学性能。
它的高硬度和高抗腐蚀性使其成为一种理想的增强材料。
2.表面涂层技术：准晶体可以通过物理气相沉积、磁控溅射等技术制备成涂层，提高材料的表面硬度和抗磨损性能。
3.催化剂和储氢材料：准晶体也可以作为催化剂的载体，提高催化剂的效率和稳定性。
此外，准晶体内部的孔隙结构可以用来储存氢气，有望应用于氢能源储存领域。
4.电子器件领域：准晶体具有比晶体更低的导热系数，可用于制备热导率较低的电子器件，降低热电偶效应。
此外，准晶体还在纳米技术、强化材料的设计等领域有着广泛的应用前景。
晶体、非晶体和准晶体
二、空间格子
晶体的本质在于内部点在三维空间作平移 周期重复。空间格子是表示这种重复规律 的几何图形。 现以氯化铯（cscl ）晶体结构为例：
空间格子的要素
结点: 空间格子中的点,代表具体晶体结构中 的相当点。
行列: 结点在直线上的排列.（引出: 结点间 距）
面网: 结点在平面上的分布. （引出: 面网间距、 面网密度，它们之间的关系, 见下图）
例如下面的晶体形态是对称的：
★最小内能性：在相同的热力学条件下，晶体与同 种物质的非晶质体、液体、气体相比较，其内能最 小。 思考：为什么晶体的内能最小
★稳定性：晶体由于有最小内能，因而结晶状态是 一个相对稳定的状态，这就是晶体的稳定性。非晶 质体相对于晶体而言是不稳定的，有自发的向晶体 转变的趋势。
第一章概论
一、晶体、非晶体和准晶体
晶体
----远古年代的定义:具有几何多面体的水晶或凡是天然具有
几何多面体形态的固体；
-----现代的定义：具有格子构造的固体。(图片)
非晶质体
----有些状似固体的物质，它们的内部 质点不作规则排列，不是格子结构，称为 非晶质或非晶质体。
准晶体
----介于晶体和非晶质体之间的晶体。 质点的排列应是长程有序，但不体现周期 重复，即不存在格子结构，人们把它称为 准晶体。
★平行六面体（晶胞）: 结点在三维空间形成 的最小单位 (引出: 晶胞参数：a, b, c; α,β,γ ,也称为轴长与轴角）
c
a b
三、晶体的基本性质
★自限性:指晶体在适当条件下，可以自发的形成几何多面体 的性质。
★均一性:晶体是具有格子构造的固体，在同一晶体的各 个不同部分，质点的分布是一样的，所以晶体的各个部分 的物理性质与化学性质也是相同的，这就是晶体的均一 性 。晶体是绝对均一性，非晶体是统计的、平均近似均 一性。
准晶体的结构特点
准晶体的结构特点
1. 准晶体的结构那可真是神奇啊！就像乐高积木搭建的奇妙城堡。
比如说，在某些准晶体中，原子的排列就好像是经过精心设计的拼图一样，有条不紊，这难道不令人惊叹吗？
2. 你知道吗？准晶体的结构特点非常独特，好比是一场独特的舞蹈排列。
想想看，彭罗斯瓷砖的那种看似不规则但又蕴含规律的美，不就类似准晶体的结构嘛，多有意思啊！
3. 准晶体的结构啊，就如同神秘的宇宙星辰排列一样让人着迷。
像是有一种准晶体，它的原子排列呈现出一种让你意想不到的对称性，哎呀，这得多神奇呀！
4. 准晶体的结构特点那可真不是一般的特别！就好像艺术家创造的奇幻画作。
比如某种准晶体，它的结构就如同梦幻的图案般绚丽，这是不是超级厉害呢？
5. 哇塞，准晶体的结构真的是别具一格啊！好比是自然界中独一无二的花朵。
举个例子，有些准晶体的结构像是用魔法打造出来的，那么独特，怎能不让人想要深入探究呢？
6. 准晶体的结构特点绝对会让你大开眼界！就如同一个超级复杂的迷宫。
像有一种准晶体，它的结构复杂得让你咋舌，你说神奇不神奇？
我觉得准晶体的结构真是充满了无尽的奥秘和魅力，让人对自然界的神奇和复杂有了更深刻的认识和惊叹。
准晶体的特征
准晶体的特征
嘿，咱今儿来聊聊准晶体这玩意儿。
你说啥是准晶体呀？准晶体就像是一群调皮又有个性的小家伙。
你看啊，普通的晶体那可是规规矩矩的，它们的原子排列得整整齐齐，就像训练有素的士兵方阵。
但准晶体可不一样啦，它们的原子排列啊，有点特别。
就好比一场热闹的舞会，大家没那么死板地站着，而是以一种独特又奇妙的方式排列着。
准晶体有个很有趣的特点呢，那就是它们的对称性。
这对称性可不是一般的对称哦，它就像一件精美的艺术品，从不同角度看都有别样的美。
你想想看，普通的东西可能就那么几种对称方式，可准晶体呢，它能给你带来意想不到的对称惊喜。
还有啊，准晶体的物理性质也挺有意思。
它们的导电性啊、导热性啊之类的，和普通晶体不太一样。
这就好像同样是交通工具，汽车和飞机的性能那肯定有差别呀！准晶体在一些特殊的领域里可有着大用处呢，就像是隐藏在科学界的小宝藏。
你说这准晶体是不是很神奇？它们就像是大自然给我们的一份特别礼物，让我们看到了物质世界里不一样的精彩。
它们不是那种随大流的存在，而是有着自己独特魅力的小家伙们。
准晶体的发现，那也是挺有意思的一段故事呢。
科学家们就像一群好奇的探险家，在物质的海洋里不断探索，突然就发现了这片神奇的“新大陆”。
这难道不令人兴奋吗？
而且啊，准晶体的研究还在不断深入呢。
谁知道未来还会有什么更惊人的发现呀！说不定哪天，准晶体就能帮我们解决一些大难题，或者给我们的生活带来意想不到的改变。
总之呢，准晶体就是这么独特又有趣，它们是科学世界里的一颗璀璨明珠。
难道你不想多了解了解它们吗？
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
准晶体
性质3：最小内Βιβλιοθήκη 及稳定性晶体 ， 准晶体在相同的热力条件下 , 较于同种化学成分 的气体液体及非晶质而言 ,准晶体内能较小，晶体的内能 为最小。 晶体结构是一种有序结构。具有周期平移格子构造的固 体, 其内部质点在三维空间均成周期性平移重复的规则排 列 , 这种规则排列是质点之间的引力和斥力达到平衡的 结果准晶结构也是一种有序结构，其中质点呈准周期平 移排列 , 这种结构形式是较为稳定方式或准稳定方式。 在此类情况下 , 无论是使质点间的距离增大或是减小都 将导致质点的势能增加 这就意味着 , 在相同的热力学条 件下 , 准晶体的内能较小 , 晶体的内能应为最小。
性质2：准周期性
众所周知，五次对称性和周期性是不能共 存的。如果坚持五次对称，就必须考虑准 周期性。如图3，沿与5次轴正交的一个轴 看去（用箭头表明），线段的长度并不是 随意的，而仅有一长一短两种，他们的比 值恰好是黄金分割数1.618…，且图中所有 夹角都是π/5的整数倍。也就是说，虽然这 种二维结构中不具有周期性，但也不是完 全混乱无序的，无论是长度还是夹角都有 定值。
准晶体及其性质
概念
准晶体，是一种介于晶体和非晶体之 间的固体。准晶体具有与晶体相似的
长程有序的原子排列，但是准晶体不
具备晶体的平移对称性。
长程有序
若关联函数随空间距离增大收敛至非零常数则为长程有序，以幂函数形式 衰减至零则为准长程有序，以指数函数衰减至零则为短程有序。
性质1：五次旋转对称性
在传统结晶学中，五次对称会破坏空间点 阵的平移对称性，即不可能用五边形布满 二维平面，也不可能用二十面体填满三维 空间。英国人彭罗斯便在前人工作基础上 提出了一种以两种四边形的拼图铺满平面 的解决方案。准晶的形态中隐藏着美妙的 数学常数τ，亦即黄金分割数1.618……。彭 罗斯拼图以一胖一瘦两种四边形（内角分 别为72度、108度和36度、144度）镶拼而 成，两种四边形的数量之比正好是τ；同 样的，在准晶中，原子之间的距离之比也 往往趋近于这个值。
晶体 非晶体 准晶体
晶胞：实际晶体结构 晶胞：实际晶体结构中划分出的最小组成单位。 晶体结构中划分出的最小组成单位 最小组成单位。 注意： 注意： 晶胞的形状和大小，取决于其三个彼此相交 相交的 晶胞的形状和大小，取决于其三个彼此相交的行 上的结点间距 结点间距( 及其夹角 列 (X 、 Y 、 Z) 上的 结点间距 (a0 、 b0 、 c0) 及其 夹角 ( α、β、γ，其中 α = Y∧Z， β = X∧Z ，γ = X∧Y ) α、β、γ 和 a0、b0、c0 合称为晶胞参数。 合称为晶胞参数 晶胞参数。
三、准晶体的概念
准晶体（quasicrystal）： 准晶体（quasicrystal）： 是内部质点的排布具长程有序（远程规 内部质点的排布具长程有序 长程有序（ 律），但不具有三维周期性重复的格子构造的 ），但不具有三维周期性重复的格子构造的 不具有三维周期性重复 固体。 固体
§2 空间格子
§1 晶体、非晶质体与准晶体 一、晶体的概念
从本质上来讲，内部质点在三维空间 本质上来讲，内部质点 内部质点在
呈周期性重复排列的固体称为晶体。 周期性重复排列的固体称为晶体
即晶体是具有格子构造的固体。 是具有格子构造 格子构造的
晶体（crystal） crystal）
如：在石英晶体结构中， 如：在石英晶体结构中， 以A为中心选取 石英晶体结构 一个正六边形环 一个正六边形环作为研究对象，让它在三个 正六边形环作为研究对象 研究对象，让它在三个 不同的方向上平移。平移一段距离 不同的方向上平移。平移一段距离（假设为 一段距离（假设为 d1和d2）后六边形环与另外的六边形环重合。 ）后六边形环 六边形环与另外的六边形环重合。 六边形环重合 继续沿相同的方向平移 继续沿相同的方向平移相同的距离后，六边 平移相同的距离后，六边 形环仍然与相应的六边形环重合，从而说明 形环仍然与相应的六边形环重合，从而说明 六边形环重合 晶体内部质点 周期性排列。 晶体内部质点的周期性排列。 内部质点的
晶体非晶准晶在结构上的异同
晶体非晶准晶在结构上的异同
晶体、非晶体和准晶体是固体材料中常见的三种结构形态。
它们在
结构上有着明显的异同，下面将分别进行介绍。
一、晶体
晶体是由原子、离子或分子按照一定的规律排列而成的固体材料。
晶
体的结构具有高度的有序性和周期性，其内部原子排列呈现出一定的
对称性。
晶体的结构可以用晶格和基元来描述，晶格是指晶体中原子、离子或分子排列的空间周期性结构，基元是指晶格中最小的重复单元。
晶体的结构可以通过X射线衍射等方法进行表征。
二、非晶体
非晶体是由原子、离子或分子无规则排列而成的固体材料。
非晶体的
结构缺乏周期性，其内部原子排列呈现出无序性。
非晶体的结构可以
用连续分布函数来描述，连续分布函数是指非晶体中原子、离子或分
子的位置分布函数。
非晶体的结构可以通过透射电镜等方法进行表征。
三、准晶体
准晶体是介于晶体和非晶体之间的一种结构形态。
准晶体的结构具有
一定的周期性，但是其周期性不如晶体那么完美，同时也存在着一定
的无序性。
准晶体的结构可以用准晶体晶格和准晶体基元来描述，准
晶体晶格是指准晶体中原子、离子或分子排列的空间周期性结构，准
晶体基元是指准晶体中最小的重复单元。
准晶体的结构可以通过透射
电镜等方法进行表征。
总的来说，晶体、非晶体和准晶体在结构上有着明显的异同。
晶体具
有高度的有序性和周期性，非晶体缺乏周期性，准晶体介于两者之间。
三者的结构可以用不同的方法进行表征，这些方法也反映了它们的结
构特点。
2-3 准晶、非晶和液晶
2-3 准晶、非晶和液晶
物质的其它聚集形态
准晶体、非晶体、液晶、等离子体、玻色-爱 因斯坦凝聚等
2018/10/24
2
晶体：周期性、对称性
？
1.准晶体
1984年中国、美国、法国和以色列（schechman，1982）等国 家的学者几乎同时在淬冷合金中发现了存在有5次对称轴，确证这 些合金相是具有长程定向有序，而没有周期平移有序的一种封闭 的正20面体相，并称之为准晶体。
(2) 按结构分类：
① 近晶相液晶(smectic) 位置有序，取向有序 形式：棒状分子的有序排列 引起的层状结构——层型液晶
② 向列相液晶(nematic) 杆状分子广泛的平行排列，沿纵向容易移动
分子取向有序，位置无序
S (3cos 1)
1 2 2
序参数
偏光显微镜照片 (线形缺陷)
③ 胆甾相液晶(cholesteric)
(1) 电光效应的应用
在液晶盒上加电压后，电场使液晶分子轴 旋转，最后与弹性力达到平衡
TN: Twisted Nematic，扭曲向列
扭曲向列型(TN)液晶
液晶光开关工作原理示意图
入射的自然 光 偏振片P1
扭曲排列 的液晶分 子具有光 波导效应
光波导已 被电场拉 伸
偏振片P2
出 射 光
(2) 热敏效应的应用
2.1 非晶态合金的结构特征
非晶态合金与晶态合金最大的区别在于长程无序。 晶态合金只要了解一个晶胞中原子的排布，由于周期 性，固体中所有原子的排布都知道了。而非晶态合金结构 特点为短程有序、长程无序，即某一个第一近邻、第二近
邻原子是有固定排列的，而更远的原子是无序的。从X射线
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
准晶体的发现与应用
摘要:原子呈周期性排列的固体物质叫做晶体，原子呈无序排列的叫做非晶体，准晶是一种介于晶体和非晶体之间的固体。
准晶体具有完全有序的结构，然而又不具有晶体所应有的平移对称性，因而可以具有晶体所不允许的宏观对称性。
物质的构成由其原子排列特点而定。
关键词:准晶体晶体非晶体
正文:
一. 准晶体的发现
准晶体的发现，是20世纪80年代晶体学研究中的一次突破。
1984年底，D.Shechtman等人宣布，他们在急冷凝固的Al Mn合金中发现了具有五重旋转对称但并无平移周期性的合金像，在晶体学及相关的学术界引起了很大的震动。
不久，这种无平移同期性但有位置序的晶体就被称为准晶体。
准晶体
准晶体是1982年发现的，具有凸多面体规则外形的，但不同于晶体的固态物质，它们具有晶体物质不具有的五重轴。
如含钬－镁－锌三种金属的准晶体是正十二面体外型。
已知的准晶体都是金属互化物。
2000年以前发现的所有几百种准晶体中至少含有3种金属，如Al65Cu23Fe12，Al70Pd21Mn9等。
但最近发现仅2种金属也可形成准晶体，如Cd57Yb10〔Nature,2000,408:537〕。
有关准晶体的组成与结构的规律仍在研究之中。
有关组成问题值得重视的事实如：组成
为Al70Pd21Mn9的是准晶体而组成的Al60Pd25Mn15却是晶体。
有关结构问题，人们普遍认为，准晶体存在偏离了晶体的三维周期性结构，因为单调的周期性结构不可能出现五重轴，但准晶体的结构仍有规律，不像非晶态物质那样的近距无序，仍是某种近距有序结构。
尽管有关准晶体的组成与结构规律尚未完全阐明，它的发现在理论上已对经典晶体学产生很大冲击，以致国际晶体学联合会最近建议把晶体定义为衍射图谱呈现明确图案的固体（any solid having an essentially discrete diffraction diagram）来代替原先的微观空间呈现周期性结构的定义。
在实际上，准晶体已被开发为有用的材料。
例如，人们发现组成为铝－铜－铁－铬的准晶体具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层；Al65Cu23Fe12十分耐磨，被开发为高温电弧喷嘴的镀层。
诺贝尔化学奖评选委员会主席拉尔斯-特兰德等人解释，1982年4月8日，谢赫特曼首次在电子显微镜下观察到一种“反常”现象：铝锰合金的原子采用一种不重复、非周期性但对称有序的方式排列。
而当时人们普遍认为，晶体内的原子都以周期性不断重复的对称模式排列，这种重复结构是形成晶体所必须的，自然界中不可能存在具有谢赫特曼发现的那种原子排列方式的晶体。
因此，谢赫特曼的发现一经发表，便饱受批评和诟病，他也被迫离开所在的研究小组。
瑞典皇家科学院表示：“尽管如此，他的发现促使科学家重新思考对固体物质结构的认知。
”随后，科学家们在实验室中制造出了越来越多的各种准晶体，并于2009年首次发现了纯天然准晶体。
科研人员在意大利佛罗伦萨自然科学史博物馆所收藏的一块三叠纪（距今2亿-2.5亿年）古老岩石中发现了天然准晶体化合物，该化合物由铝铜铁三种元素构成，其原子排列打破了一般晶体的对称性规律，是人类自然界中发现的首例天然准晶体。
此项研究成果已发表于《科学》杂志。
准晶体化合物比由同类元素构成的晶体化合物更加坚固且难以分解，目前该类化合物大都为铝合金，广泛应用于需要坚固金属的工业领域，还有一些准晶体化合物十分“平滑”，例如聚四氟乙烯（Teflon）,用于制造汽车活塞等。
这类合金的原子排列特点介于晶体（周期对称排列）与非晶体（无序排列）之间。
新发现的准晶体化合物呈五重轴旋转对称，据有准周期性，人们最早于1985年人工获得了具有此类原子结构的化合物，但在自然界中从未发现过类似物质。
此项研究是由佛罗伦萨斯然科学史博物馆矿物学部负责人宾迪（Luca Bindi）与美国普林斯顿大学和哈佛大学的研究人员合作完成的。
现在，准晶体已在很多应用领域“大展拳脚”，可用来制造不粘锅、发光二极管、热电转化设备等。
二. 准晶体的应用
瑞典皇家科学院5日上午宣布，将2011年诺贝尔化学奖授予准晶体的发现者以色列科学家达尼埃尔·谢赫特曼，以表彰其在晶体学研究中的突破。
达尼埃尔·谢赫特曼1941年出生于以色列的特拉维夫，现为以色列工学院工程材料系教授。
谢赫特曼于20世纪80年代初发现了具有准晶体结构的合金，在晶体学研究领域和相关学术界引起了很大震动。
准晶体的发现不仅改变了人们对固体物质结构的原有认识，由此带来的相关研究成果也广泛应用于材料学、生物学等多种有助于人类生产、生活的领域。
在生物学中，Bernal 和 Fankuchen (1937) 对纯化的TMV（烟草花叶病毒）制剂应用了X射线分析法。
他们获得了病毒（粒体）杆宽度的准确估
值，而且表明用盐使病毒沉淀产生的、有规则地进行二维排列的针形体应为准晶体（paracrystal）而非真晶体。
诺贝尔奖评选委员会第102次颁出化学奖2011年度诺贝尔化学奖于北京时间10月5日揭晓，以色列理工学院的丹尼尔-谢德曼（Daniel Shechtman）因“发现准晶体”而一人独享了这一殊荣。
在材料中准晶具有高硬度、耐蚀、耐热等特点,特别适合于作韧性基体材料中的强化相。
镁合金中准晶的存在可制备出准晶相增强高性能镁合金及镁基复合材料[2],近年已经在一些三元、四元或多元系镁合金中发现了准晶相的存在。
本文将对近年来准晶相增强镁合金的制备方法、组织与性能特点及应用等进行综述。
1准晶相增强高性能镁合金的制备方法准晶相增强高性能镁合金的制备方法可分为两类:一类是通过常规铸造或快速凝固、机械合金化等非平衡工艺在镁合金内部生成一定的准晶相以提高合金性能的内生法;另一类则是在镁合金基体中加入准晶颗粒,并通过一定的工艺使准晶颗粒弥散分布在镁合金基体中从而达到强化目的的外加法。
1.1内生法1.1.1铸造冶金法稳定准晶具有热力学稳定的特点,只要控制好合金成分,即可采用一些常规的制备方法获得稳定准晶。
目前,含准晶的镁合金大部分都是通过铸造方法获得,如采用铸造法可以获得含Mg30Zn60Y10和Mg3YZn6五次对称二十面稳定准晶[3~7]的Mg-Zn-Y合金,而半连续水冷铸造Mg-Zn-Y-Zr高强镁合金中也含有二十面体准晶相[8~10]。
结论: 据英国《新科学家》网站10月5日报道，准晶体具有独特的属性，坚硬又有弹性、非常平滑，而且，与大多数金属不同的是，其导电、导热性很差，因此在日常生活中大有用武之地。
科学家正尝试将其应用于其他产品中，比如不粘锅和发光二极管等。
另外，尽管其导热性很差，但因为其能将热转化为电，因此，它们可以用作理想的热电材料，将热量回收利用，有些科学家正在尝试用其捕捉汽车废弃的热量。
“准晶体的应用还有待于进一步开发。
”谢赫特曼爱荷华州立大学的同事、同样研究准晶体的派翠西亚·泰尔接受《纽约时报》采访时表示，“但准晶体改变了我们对固体中原子结构的理解，这是一个具有革命性的科学发现。
”
参考文献:
[1] 刘霞. “准晶体”颠覆人类的物质观. 科技日报.2011.
[2] 李日升.发现准晶体的启示.2011.。