对晶型转变的综述
溶剂介导的晶型转变
溶剂介导的晶型转变
溶剂介导的晶型转变是指在溶液中添加溶剂后，晶体的晶型发生改变的现象。
溶剂介导的晶型转变是一种溶剂效应的表现。
溶剂对晶体的晶型稳定性有重要影响，可以促使晶体从一种晶型转变为另一种晶型。
这种转变可以是温度变化、压力变化或溶剂浓度变化等因素引起的。
溶剂介导的晶型转变可以通过两种机制实现：溶剂分子与晶体分子之间的相互作用和溶解度差异引起的溶质浓度梯度。
在溶剂介导的晶型转变中，溶剂分子与晶体分子之间的相互作用是决定转变方向和速率的关键因素。
溶剂分子可以通过与晶体分子形成氢键、范德华力等相互作用来影响晶体的结构。
不同的溶剂对晶体的相互作用力不同，因此对晶型转变的影响也不同。
溶解度差异引起的溶质浓度梯度也可以导致晶型转变。
当晶体溶解度随溶剂浓度的变化而改变时，晶体在不同的溶剂浓度下可能发生晶型转变。
这是因为不同的晶型对溶剂的溶解度不同，当溶剂浓度超过某个临界值时，就会导致晶体转变为另一种晶型。
溶剂介导的晶型转变在药物制剂中具有重要意义。
药物的晶型对其物理性质和生物活性有重要影响，不同的晶型可能表现出不同的溶解度、稳定性和生物利用度。
通过选择适当的溶剂来
实现晶型转变，可以改变药物的性质，提高药物的溶解度、稳定性和生物利用度，从而提高药物的治疗效果。
药物晶型相转变的机理研究与应用开发
药物晶型相转变的机理研究与应用开发药物的晶型相转变是指药物在不同条件下由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程，这种转变可以对药物的物理化学性质以及药效产生重要影响。
因此，研究药物晶型相转变的机理，并开发其在药物应用中的潜在价值具有重要意义。
本文将探讨药物晶型相转变的机理研究方法和应用开发的相关进展。
随着固体药物晶型相转变研究的不断深入，人们逐渐发现晶型转变的机制是一个复杂但规律可循的过程。
这一过程往往涉及晶体中分子的排列方式的改变，因此可以通过研究分子的相互作用力以及晶胞结构等因素来推测药物晶型相转变的机理。
目前，研究者们主要采用实验方法和计算模拟方法相结合的方式来探索药物晶型相转变的机理。
实验方法中，常用的手段包括X射线衍射、热分析和红外光谱等技术。
X射线衍射可以通过测定晶体中X射线的衍射图样来确定晶体的晶型结构，热分析可以研究药物在不同温度下的热稳定性以及相变温度，红外光谱则可以分析药物分子中的功能团以及分子之间的相互作用力。
这些实验手段可以为药物晶型相转变的机理研究提供直接的实验数据。
与此同时，计算模拟方法也成为研究药物晶型相转变的重要手段。
分子力学模拟可以通过对分子间相互作用力的定量计算来模拟晶体结构的变化，分子动力学模拟则可以模拟药物晶体的动态行为。
这些计算模拟方法可以帮助研究者更深入地理解药物晶型相转变的机理，并提供理论依据来指导实验设计。
药物晶型相转变的研究不仅对药物的物理化学性质有重要意义，同时也具有潜在的应用价值。
一方面，药物晶型相转变可以影响药物的生物利用度、疏水性、溶解度等性质，从而改善药物的药效。
例如，一些药物的溶解度随着晶型的转变而有所改变，从而可以调节药物的释放速率和血浆浓度。
另一方面，药物晶型相转变还可以用于药物的制剂设计。
例如，通过选择合适的晶型，可以改变药物的物理形态，提高药物的稳定性和制备工艺的可行性。
此外，药物晶型相转变还可以应用于药物控释系统的设计。
控释系统可以通过调节药物晶型的转变来实现药物的缓慢释放，从而提高治疗效果和减少副作用。
dsc在晶型转变的应用 -回复
dsc在晶型转变的应用-回复1. 什么是晶型转变晶型转变是指晶体结构在外界条件变化下从一种晶型转变为另一种的过程。
晶体结构的稳态晶型是由晶格、原子及离子排列所决定的，它们之间的相对位置和角度是特定的。
当外界条件如温度、压力和化学成分发生变化时，晶体的晶型也会随之改变。
2. 晶型转变的类型晶型转变可以分为两种类型：可逆转变和不可逆转变。
可逆转变是指晶体在外界条件变化下可以切换回原来的晶型。
这种转变常见于温度变化引起的转变，例如铁的铁磁性转变为顺磁性。
不可逆转变是指晶体结构发生永久性改变，无法回到原来的状态。
这种转变常见于高温或高压条件下的相变，例如金刚石的晶型转变为石墨。
3. 晶型转变的应用晶型转变在许多领域中都有广泛的应用，以下是几个典型的例子：(1) 材料科学和工程：晶型转变常常用于改变材料的物理和化学性质，从而获得所需的材料性能。
例如，通过晶型转变，金属和合金可以具有不同的硬度、强度和耐腐蚀性能。
此外，晶型转变还能够改变材料的导电性、磁性以及光学性质，使其适用于电子、磁性材料和光电器件等领域。
(2) 药物制剂和生物医学：晶型转变在药物制剂和生物医学领域中也有广泛应用。
药物的晶型转变可以改变其药效、溶解度、稳定性和可吸收性等性质，从而提高药物的吸收和疗效。
例如，通过晶型转变，药物可以从低溶解度晶型转变为高溶解度晶型，提高药物的溶解度和生物利用度。
此外，晶型转变还可以改变药物的释放速度和控制药物的缓释，实现药物的持续释放和目标导向输送。
(3) 能源和环境：晶型转变在能源和环境领域中的应用越来越重要。
通过晶型转变，可以改变材料的能量存储和转换性能，提高能源利用效率和储能密度。
例如，通过晶型转变，锂离子电池的电极材料可以实现高容量和长循环寿命。
此外，晶型转变还可以用于储氢材料、燃料电池、太阳能电池等能源转换装置。
而在环境领域，晶型转变可以应用于气体分离、催化剂设计以及污染物检测和治理等方面。
4. 晶型转变的研究方法研究晶型转变的方法有很多，其中常用的方法包括：(1) X射线衍射：X射线衍射是研究晶型转变的常用方法之一。
固体药物晶型转化现象以及工艺控制方法
产生原因
• 晶体中药物分子间的结合主要依靠分子间作 用力(如：氢键、盐键、配位键及范德华力 等)，以此维系分子在空间的稳定排列。固 体药物在结晶过程中因重结晶条件的变化， 而产生其分子在晶胞中的对称规律的不同， 导致药物分子之间、药物分子与溶剂分子之 间相互作用力或结合方式的不同，以及某些 化合物的化学键旋转、局部构象变化等等， 这些因素均可使药物的晶体出现两种或两种 以上的空间群和晶胞参数，产生多晶型现象。
转化机制
• ③溶液相变：溶液相变存在于药物完全或部 分溶解于液体的过程及溶剂蒸发的过程中。 当药物溶解时， 如湿法制粒中加水 ，盐类 药物因溶解度较大，可部分溶解，蒸发溶剂 后，可形成另一种晶型；若增加溶剂，可形 成另一个物相。此机制的推动力是溶剂蒸发， 但只有溶解的部分，才可发生相转化，晶型 在稳念与亚稳态间转化。溶剂蒸发的快慢， 决定了产生晶核的速率和结晶的增长速率， 对于不溶解的药物，少量可溶的或不溶的辅 料或杂质会影响相转化。
转化方式
• 变体可逆转变与不可逆转变的原理: • 对于一个单元系统，各种变体的吉布斯自 由能G均服从下列关系式： • G ＝ U + pV–TS • 式中U为该变体的内能；p是平衡蒸气压， 对于凝聚体系，p一般很小；V是体积，晶 型转变时，体积变化一般不大；pV项常可 忽略不计；T是绝对温度；S是一定晶型的 熵。绝对零度时，吉布斯自由能G基本由内 能项决定。因此，可得： • G＝U
工艺控制方法
• 极少的水就可转化；若挤压力即可致使药 物相转化，则可制成胶囊，而不压成片剂。 还要控制工艺流程的条件， 对于水合物一 定要控制临界相对湿度、 温度、 湿法制粒、 干燥、 研磨和干法制粒等时的条件；针对 互变体系中的不同晶型，工艺流程温度也 需低于熔点。
晶型转变及其控制
对某一特定系统而言，这种相的自由能改变所 伴随的结构改变过程，叫做相转变或相变。英 文phase transition和transformation都用于表述相 变过程。
图3–1 稳定态、介稳态和不稳定态
2
同质异构体(polymorph)或变体(modification)和与同 质多晶或同质多相(polymorphism）现象
C为独立组元（组分）数，Φ为相数，2 代表温度和压力2个变量。
对于凝聚系统来说，压力的影响可以忽 略不计，于是温度成了惟一的外界条件。 在这种情况下，相律可写成
f * = C–Φ + 1， f *被称为条件自由度
4
§3.1 可逆与不可逆晶型转变
从热力学的角度看，一组同质多晶的变体中，吉布斯自由能最低的晶型是稳定的。 对于一个单元系统，各种变体的吉布斯自由能G均服从下列关系式：
晶型转变及其控制方法
2020/4/13
1
相
相变ห้องสมุดไป่ตู้
物质中具有相同化学成分和晶体结构的部分被称为相。相与相之间的转变叫相变。
系统中存在的相，可以是稳定、介稳或不稳定的。稳定态指的是系统处在最低的 吉布斯自由能状态。在一定的热力学条件下，如果系统处在一个吉布斯自由能极 小值状态，而不是处在一个最小值状态，它就有可能转变到这个最小值状态；但 也可能会以原状态长期存在， 因为在局部的自由能极小值与最小值之间，存在 着一个势垒，这样的状态称为介稳态，如图2–1所示。当系统的温度、压力或对 系统的平衡发生影响的电场、磁场等条件发生改变时，这种介稳或不稳定状态下 的自由能会发生改变，相的结构(原子或电子分布)也相应地发生变化。
G ＝ U + pV–TS，
（2–1）
式中U为该变体的内能；p是平衡蒸气压
尼莫地平晶型转变的研究
尼莫地平晶型转变的研究尼莫地平是一种具有广泛用途的药物，主要用于治疗高血压和心绞痛等心血管疾病。
尼莫地平结晶时，存在不同的晶型，包括非晶态、单斜晶型和转辐射晶型。
其中，尼莫地平的晶型转变对于其物理性质、溶解度和生物利用度等药物性能具有重要影响。
因此，研究尼莫地平的晶型转变对于药物设计和制剂开发具有重要意义。
尼莫地平晶型转变的研究主要集中在晶型的识别、控制和稳定性评价等方面。
首先，晶型的识别是研究的基础。
通过X射线衍射、热差示扫描仪和红外光谱等技术手段，可以确定尼莫地平的不同晶型，并分析晶体结构的差异。
其次，了解晶型的控制是关键。
通过控制结晶条件如溶剂、温度、浓度等因素，可以引导尼莫地平结晶为特定的晶型，从而调控药物的溶解度和稳定性。
最后，稳定性评价是判定晶型转变是否稳定的重要指标。
通过研究尼莫地平晶型在不同条件下的转变速度和转变机理等方面，可以评估晶型转变的稳定性，并为制剂工艺的优化提供依据。
晶型转变对尼莫地平的物理性质和溶解度等药物性能有直接影响。
不同晶型的尼莫地平具有不同的晶格结构和晶体形态，从而影响药物的溶解度和稳定性。
研究表明，转辐射晶型具有较强的晶体稳定性和溶解度，利于药物的吸收和利用。
因此，通过调控晶型转变，可以提高尼莫地平药物的溶解度和生物利用度。
尼莫地平晶型转变的研究还为药物设计和制剂开发提供了参考。
通过了解晶型转变的机理和影响因素，可以根据药物的特性选择合适的晶型，并对制剂工艺进行优化，提高药物的质量和稳定性。
此外，晶型转变的研究还可以帮助预测药物的溶解动力学和口服生物利用度，指导药物剂量和给药方案的设计。
总之，尼莫地平晶型转变的研究对于药物设计和制剂开发具有重要意义。
通过识别晶型、控制晶型和评价稳定性等方面的研究，可以提高尼莫地平药物的溶解度、稳定性和生物利用度，为药物研发和临床应用提供理论基础和实验依据。
尼莫地平晶型转变的研究不仅有助于深入理解药物的结晶行为，还为其他药物的研究和应用提供了新的思路和方法。
晶形的转变及控制方法
ZrO2的晶型转变
单斜ZrO2
YZZZ≈1ZZ47ZZ3KZZXZ ≈1 273K
四方ZrO2 YZZZ2 Z6Z43ZZKXZZ
立方ZrO2
立方和四方ZrO2的力学性能和杭热震性能优于单斜 相。
将立方相或四方相ZrO2保待至室温的方法
降低ZrO2的晶粒尺寸。
加入第二相氧化物以稳定ZrO2 。
943K
β–C2S
在硅酸盐水泥熟料烧成时，必须采 取急冷的工艺手段，使高活性的βC2S以介稳的形式保存下来。
(a)α–方石英；(b)α–鳞石英；(c)β–石英
重构式转变
会引量 较大，转变过程较慢。
2.3 SiO2的晶型转变和应用
SiO2一元相图
由克劳修斯-克拉佩龙方程判断转变时的体积变化
dp = ∆H dT T∆V
ΔH：相变热效应 ； ΔV：体积变化
位移式转变
1 273 +16.0 β–石英→α–石英
1 273 +15.4 γ–鳞石英→β–鳞石英
1 273 +15.5 β–鳞石英→α–鳞石英
1 273
+0.9 β–方石英→α–方石英
计算 采取 的温 度/K
在该温度 下转变时 的体积效
应/%
846
+0.82
390
+0.2
436
+0.2
423
+2.8
第二章 相变（一）晶形转变及其控制方法
介稳态的概念
晶型转变
当外界条件改变时，化学组成相同，晶体结构不同的 同质异构体（变体）之间发生的相互转变。
BaTiO3
2.1 可逆与不可逆晶型转变
晶形的转变及控制方法
ZrO2的晶型转变
单斜ZrO2
≈1 473K ≈1 273K
四方ZrO2
2 643K
立方ZrO2
立方和四方ZrO2的力学性能和杭热震性能优于单斜 相。 将立方相或四方相ZrO2保待至室温的方法
降低ZrO2的晶粒尺寸。 加入第二相氧化物以稳定ZrO2 。
ZrO2的相变增韧
陶瓷材料产生较大脆性的原因？ 相变增韧
σ=
K1C Y L
利用部分稳定ZrO2存在于陶瓷基体里，在一定温度范围内可发 生由四方相向单斜相的晶形转变（伴有3-5%的体积变化）， 通过微裂纹机制及应力诱导相变机制来改善陶瓷的强度和韧 性。 微裂纹机制 应力诱导相变机制
2.5 Ca2SiO4 (C2S)和Ca3SiO5 (C3S)的晶型转变 和水泥生产工艺控制
γ -C2 S
798 K
998 K
′ αL -C2 S
943K
1 433 K
′ αH -C2 S
1 K
液相
β–C2S
在硅酸盐水泥熟料烧成时，必须采 取急冷的工艺手段，使高活性的βC2S以介稳的形式保存下来。
表2–1
SiO2晶型转变时的体积变化
计算 采取 的温 度/K 1 273 1 273 1 273 1 273 在该温 度下转 变时的 体积效 应/% 计算 采取 的温 度/K 846 390 436 423 在该温度 下转变时 的体积效 应/% +0.82 +0.2 +0.2 +2.8
重构式转变
位移式转变
重构式转变
会引起化学键的断开以及原子的重新 组合，重新形成新的结构，所需能量 较大，转变过程较慢。
2.3 SiO2的晶型转变和应用
小分子药物的晶型转换及其应用研究
小分子药物的晶型转换及其应用研究随着科技和医学的发展，小分子药物在临床应用和研究方面得到了广泛关注。
其中，小分子药物的晶型转换及其应用研究是一个备受关注的领域。
本文将介绍晶型转换的概念及其应用，以及晶型转换影响药物性质的因素等内容。
一、晶型转换的概念及影响因素晶型转换是指药物在固态中存在两种或以上的晶体结构，通常称为晶型。
晶型在药物的制备、性质和稳定性等方面有着重要的影响。
晶型转换通常由温度、湿度、压力、溶剂和晶种等因素引起。
温度是影响晶型转换的最重要因素之一。
当温度升高时，晶型就会发生转换。
不同的晶型转换温度不同，有些在室温下即可转换，有些则需要高温才会发生。
湿度、压力和溶剂等因素也可以引起晶型转换，这些因素通常会影响药物分子间相互作用的形成，从而引起晶型转换。
晶种也是影响晶型转换的一个关键因素。
同一组分在不同的晶种之间转换，通常也会带来药物性质的变化。
晶种的选择和控制通常是小分子药物制备中最重要的措施之一。
二、晶型转换对药物性质的影响晶型转换通常会对药物的物理性质、化学性质和生物性质产生重要影响。
下面将分别介绍。
物理性质：晶型转换会对药物的物理性质产生直接影响。
比如药物晶型的密度和比表面积就会因为晶型转换发生变化。
密度的改变通常会影响药物制剂的体积和剂量，比表面积的改变会导致药物的溶解度和稳定性等方面发生变化。
化学性质：晶型转换也会对药物的化学性质产生影响。
晶型转换往往会引起化学反应的变化，比如酸碱度、水解、氧化反应等等。
晶型转换还会对药物溶解度、稳定性和溶剂选择性等方面产生影响。
生物性质：晶型转换对药物的生物性质也会产生影响。
其中比较明显的是生物利用度的变化。
晶型转换会改变药物在体内的溶解度、吸收和代谢等方面，从而影响生物利用度。
此外，晶型转换还会影响药物在体内的循环半衰期、毒性和剂量等方面。
三、晶型转换的应用在药物制备和研究过程中，晶型转换有着重要的应用价值。
下面将分别介绍。
药物制备：晶型转换对药物制备中药物质量控制和药品品质控制都有着重要的影响。
石英的晶型转变
石英的晶型转变石英是一种常见的矿物，在自然界中广泛存在。
它在地球上约占地壳的12%。
石英的晶型转变是一个非常有趣的现象，它引起了科学家们的极大兴趣。
晶体是由原子或分子构成的周期性结构，在石英中，它由SiO2分子组成。
石英晶体有两种晶型：α石英和β石英。
α石英是高温下稳定的石英晶型，它的结构是六方最密堆积，具有高对称性。
α石英在573℃以下存在，它具有良好的热稳定性和化学稳定性。
而β石英是低温下稳定的石英晶型，它的结构是三角最密堆积，具有较低的对称性。
β石英在573℃以上存在，它的热稳定性较差，容易转变为α石英。
石英的晶型转变是由于其晶体结构发生改变导致的。
当石英晶体在高温下长时间保持稳定时，其晶体结构会发生变化，从α石英转变为β石英。
这个过程是通过一种特殊的动力学过程——原子重排——实现的。
这个过程可能涉及到SiO4四面体的转动或存在缺陷的区域的移动，使得晶体的对称性下降。
这种重排过程可以自发地发生，也可以通过外力（如压力变化或温度变化）诱导发生。
石英的晶型转变是一个非常有趣的现象，它在材料科学和地球科学中都有广泛的应用。
在材料科学中，石英的晶型转变可用于制备高品质的透明陶瓷和锂离子电池等先进材料。
在地球科学中，石英的晶型转变被用来研究地震诱发的岩石变形和地震波传播等现象。
在总体上，石英的晶型转变是一种非常有趣的现象，它在自然界和人类社会中都发挥着重要的作用。
其研究不仅有助于解决科学难题，而且还具有重要的实际应用价值。
相信在未来的研究中，我们将会深入理解石英晶体结构的转变机理，并利用这一机理制备出更加高性能的材料，为地球科学和材料科学的发展做出更大的贡献。
石英的晶型转变
石英的晶型转变引言石英是一种常见的硅酸盐矿物，具有多种晶型。
晶型转变是指石英晶体在特定条件下由一种晶型转变为另一种晶型的过程。
本文将探讨石英晶型转变的机制、条件和应用。
石英的晶型石英的基本结构石英的化学式为SiO2，其晶体结构为正交晶系。
每个石英晶体分子构成了一个六角形晶胞，其中SiO4四面体是其基本结构单元。
α石英α石英是石英的稳定晶型，在自然界中最常见。
其晶体结构呈现紧密堆积的四面体结构，具有六方晶系特征。
α石英是一种透明无色或淡黄、浅紫色的矿物。
β石英β石英是石英的高温相，结构与α石英有所不同。
它具有三方晶系的特征，晶体结构较松散。
β石英呈现出一种不透明的白色或浅棕色，常见于高温高压的地质环境中。
石英晶型转变的机制石英晶型转变通常发生在高温或高压条件下。
下面探讨两种常见的石英晶型转变机制：α-β石英转变α-β石英转变是指α石英在高温下转变为β石英的过程。
该转变是可逆的，即β-α石英转变也可能发生。
以下是α-β石英转变的机制：1.压力释放机制：高温下，石英晶体内部压力减小，导致原子结构重新排列，形成β石英的晶型。
2.扭曲机制：高温下，由于原子热振动增强，石英晶体扭曲变形，产生β石英的晶型。
β-α石英转变β-α石英转变是指β石英在低温下转变为α石英的过程。
该转变在大气压力下发生。
以下是β-α石英转变的机制：1.形态分解机制：在低温下，β石英晶体内部压力增大，形成石英晶体的特殊形态，同时原子结构重新排列，形成α石英的晶型。
2.析晶机制：低温下，β石英晶体产生裂缝和断裂，最终析晶为α石英的晶型。
石英晶型转变的条件石英晶型转变的条件包括温度、压力和时间。
温度石英晶型转变的温度范围与晶型有关。
α-β石英转变温度约为573°C，而β-α石英转变温度约为870°C。
压力石英晶型转变的压力范围也与晶型有关。
α-β石英转变通常在高压条件下发生，而β-α石英转变在大气压力下发生。
时间石英晶型转变所需的时间取决于温度和压力。
固体制剂晶型变化的原因及常用分析方法
固体制剂晶型变化的原因及常用分析方法1前言许多晶型药物因晶格不同而导致某些物理性质(如熔点、溶解度)的不同，稳定性也有可能发生改变(一般是不稳定型和亚稳定型向稳定型的转变)。
药物分子溶解度的改变可能会对制剂特性产生显著影响，最终可能会影响药物在体内的吸收。
因此，固体状态的稳定性是一个化合物能否被开发成药的关键因素之一。
对许多的溶剂化物、水合物和亚稳晶型来说，它们在储存和生产过程中很容易发生转晶现象。
因此，一般会首先考虑将室温条件下最稳定的固体形态开发为临床使用的剂型。
但是，有时稳定晶型可能会存在某些缺陷，如溶解度太差、生物利用度低等，不得不考虑将一些动力学上稳定存在的亚稳晶型作为药用晶型开发上市；而使用亚稳晶型会存在转晶的风险，所以对药物固体状态转晶现象的研究在药物发展过程中也是非常重要的。
2研磨研磨是一种相对比较常用的方法之一，它常被用来减小药物颗粒的尺寸。
在研磨过程中会有热量和振动能产生，再加上其本身带有的机械能，最终可能导致药物晶型的无定形化或发生固态—固态多晶型转变现象。
同一个药物的同种晶型在不同温度下研磨可能会发生不同的转晶过程。
苯基丁氮酮的不同晶型被分别置于4度和35度条件下球磨，在4度下研磨苯基丁氮酮α、β和δ晶型都转变为一种新晶型ζ晶型，接着研磨ζ晶型又转变为ε晶型。
在35度条件下球磨，α晶型先转变为ζ晶型，接着研磨最终转变为δ晶型；β晶型直接转变为δ晶型，而δ晶型则保持不变。
固体药物在研磨过程中除了温度变化会引起转晶外，引入晶种、添加物等有时也会引起晶型改变。
通过研磨的手段，有时会导致药物理化性质的改变，继而影响药物的稳定性和有效性。
3湿法制粒和干燥湿法制粒是固体制剂制备过程中常用的一种制粒方式。
对于晶型中含水的药物分子，在湿法制粒过程中容易产生不同的晶型。
盐酸厄洛替尼是一种新型的口服表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂，其存在多种晶型，如A、B、E、L和无定型等多种形式。
晶型B 在热力学上比晶型A更稳定，而晶型E被认为具有和晶型B类似的稳定性，但具更高的溶解度；但晶型E的实际可生产性不强、工业化应用上有一定的局限性，因此，常用的晶型为A和B。
温度对于实现SiC薄膜晶型转变
温度对于实现SiC薄膜晶型转变的研究进展摘要：SiC最显著的特征是同质多型体现象，不同晶型的SiC性质也有所不同，其晶型的稳定性也有差别【1】。
温度做为一种实验过程参数，可以有效的改变样品结构。
因而通过控制实验过程中的温度来实现对薄膜晶型结构转变是很有研究意义的。
本文主要介绍了衬底温度和退火温度对薄膜的结构以及发光特性的影响，系统阐述了温度对于晶型转变过程的研究进展。
说明利用射频磁控溅射法在Si 衬底上生长SiC薄膜过程中温度的重要性，为下一步通过控制实验温度来实现SiC薄膜的同质异构生长及其界面特性做更深层的探究。
关键词：SiC薄膜射频磁控溅射结构转变温度引言：碳化硅（SiC）作为一种宽禁带半导体材料，由于其优秀的物理化学性质,例如高载流子饱和漂移速度、高热导率、高临界击穿电场等特点，在高温、高频、大功率和抗辐射等方面有巨大的应用潜力，近年来对SiC材料进行了广泛深入的研究【2】。
然而，在具体应用方面还有许多困难，原因之一是SiC体单晶制备难度大，而且价格昂贵，因此研究主要集中在硅材料上的异质外延【3】。
多年来人们通过不懈努力推动了制备技术的发展,但是要使半导体获得更广泛的应用还面临巨大挑战。
例如大尺寸、均匀、低缺陷密度、同质多型的高纯度单晶材料的制备由于是间接带隙半导体,发光效率不高,如何拓展其在光电子器件方面的应用也是目前需要解决的问题层错扩张会导致器件出现退化现象,如何消除这种缺陷,也面临不少困难。
总之在很多方面有着广泛的应用,但目前还有许多问题需要解决。
目前,对SiC外延膜已做了广泛、深入的研究. 对其结构及光电特性的研究已相当成熟. 研究表明,制备方法及工艺参数对薄膜的成份、结构及其性质等都有重要的影响【20-22】,因此研究工艺参数对薄膜生长特性及其性质的影响很重要,但对于温度对SiC薄膜晶型转变的的影响报道很少。
本文通过综述衬底温度和退火温度对薄膜的结构以及发光特性的影响，阐述了下一步实现SiC薄膜的同质异构生长并对其界面进行研究。
硅微粉的晶型转变
硅微粉的晶型转变
【最新版1篇】
目录（篇1）
一、硅微粉的概述
二、硅微粉的晶型转变现象
三、硅微粉的晶型转变的影响因素
四、硅微粉的晶型转变的应用
五、硅微粉的晶型转变的未来发展
正文（篇1）
一、硅微粉的概述
硅微粉，也被称为二氧化硅微粉，是一种由硅石经过精细加工制得的微细粉体，具有高纯度、高硬度、高热稳定性等优点。
硅微粉广泛应用于陶瓷、玻璃、水泥等传统行业，以及电子、光电、新能源等高新技术领域。
二、硅微粉的晶型转变现象
硅微粉的晶型转变，是指硅微粉在特定条件下，其晶体结构由一种类型转变为另一种类型的现象。
硅微粉的晶型转变主要包括α-SiO2 向β
-SiO2 的转变，以及β-SiO2 向α-SiO2 的转变。
三、硅微粉的晶型转变的影响因素
硅微粉的晶型转变受多种因素影响，主要包括温度、压力、酸碱度、离子强度等。
在这些因素中，温度是影响硅微粉晶型转变的最主要因素。
一般来说，温度越高，硅微粉的晶型转变速度越快。
四、硅微粉的晶型转变的应用
硅微粉的晶型转变在多个领域都有广泛应用。
例如，在陶瓷行业，通过控制硅微粉的晶型转变，可以提高陶瓷的性能，如强度、韧性等。
在光
电行业，硅微粉的晶型转变可以影响其光学性能，从而影响光纤的传输性能等。
五、硅微粉的晶型转变的未来发展
随着科技的发展，硅微粉的晶型转变技术也将得到进一步发展。
预计未来，通过对硅微粉的晶型转变的深入研究，将能够制备出性能更优的硅微粉，以满足各行业的需求。
石英7种晶型转化
石英7种晶型转化
石英是一种具有重要地位的矿物，由于其广泛应用，其研究备受关注。
在石英中，共存在7种晶型转化，本文将对这7种晶型转化进行介绍。
1. α-石英到β-石英的转化
α-石英是石英的高温相，在573°C以上稳定存在。
当温度降至573°C以下时，α-石英开始向β-石英转变，这个过程被称为α-β相变。
这个变化的过程是可逆的，即在升高温度时又会向α-石英转变。
该相变通常是由于地震引起的。
当β-石英的压力升高到1.2GPa时，它会转变为一种高压相，称为黑色石英。
黑色石英通常呈现出黑色或暗灰色的颜色，这是因为其中包含了铝和铁等元素。
当压力降低时，黑色石英又会转变回β-石英。
当石英在高温高压下经历了相应的变化后，会转变为一种新的矿物，称为青金石。
这个过程需要高温和高压的条件，因此青金石通常在地下深处被形成。
俯冲板岩相是一种含有石英的变质岩石，在高温高压的条件下形成。
当β-石英受到这样的变质作用时，会转变为与之相似的石英相，称为板岩石英或液相石英。
韧木质石英是由含有木质素的富硅质沉积物转化而成的石英种，它通常呈现出灰色或棕色。
这个过程需要一定的压力和温度，这使得木质素转变为黏土矿物，而石英则与之结合。
然后，通过热和压力的作用，石英种形成了韧木质石英。
总之，石英的7种相变对了解地壳变动和矿物生成过程具有重要的意义。
在实际应用中，通过观察石英的晶型转化，可以判断矿物的形成过程和矿床的分布情况，以及地壳中的变化过程。
第二章 晶型转变及其控制方法概要
第二章晶型转变及其控制方法系统中存在的相，可以是稳定、介稳或不稳定的。
其吉布斯自由能如图2–1所示。
当系统的温度、压力或对系统的平衡发生影响的电场、磁场等条件发生改变时，这种介稳或不稳定状态下的自由能会发生改变，相的结构(原子或电子分布)也相应地发生变化。
此外，在一定的条件下，一种稳定相也可以转变成另一种稳定相，此即下文所说的可逆晶型转变。
对某一特定系统而言，相的自由能改变所伴随的结构改变过程，叫做相转变或相变。
图2–1 稳定态、介稳态和不稳定态化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体(polymorph)[1, 2]或称为变体(modification)，这种现象叫同质多晶或同质多相(polymorphism)[2]现象。
当温度和压力条件变化时，变体之间会发生相互转变，此称为晶型转变。
显然，晶型转变是相变的一种，也是最常见的一种固–固相变形式。
由于晶型转变，晶体材料的力学、电学、磁学等性能会发生巨大的变化。
例如，碳由石墨结构转变为金刚石结构后硬度超强，BaTiO3由立方结构转变为四方结构后具有铁电性。
可见，通过相变改变结构可达到控制固体材料性质的目的。
相律的表达式是自由度f= C–Φ+ 2，C为独立组元（组分）数，Φ为相数，数字2代表温度和压力2个变量。
对于凝聚系统来说，压力的影响可以忽略不计，于是温度成了惟一的外界条件。
在这种情况下，相律可写成f * = C–Φ+ 1，f * 被称为条件自由度。
对于单元(单组分)系统来说，C = 1，f * = 2–Φ。
由于所讨论的系统至少有1个相，所以单元凝聚系统条件自由度数最多等于1，系统的状态仅仅由温度1个独立变量所决定。
于是，在许多情况下，单元系统相变往往用流程图来表示，例如本章§2.3节对BaTiO３晶型转变所采用的表示法。
在另一些场合下，考虑压力变量的影响对讨论问题是有利的。
由于凝聚系统的平衡蒸气压实际上仍比大气压低得多，所以在讨论单元凝聚系统相图时，往往把压力坐标(纵标)加以夸大，画出来的相图中的曲线仅仅表示温度变化时系统中压力变化的大致趋势，这种情况如在本章§2.4～§2.6中所描述的SiO2、ZrO2和Ca2SiO4(C2S)单元系统带有晶型转变的相图。
尼莫地平晶型转变的研究
尼莫地平晶型转变的研究尼莫地平晶型转变是一种固态相变现象，指的是尼莫地平（Nimodipine）这种药物在一定条件下晶体结构的改变。
尼莫地平是一种钙通道阻滞剂，可用于治疗脑动脉痉挛、短期预防脑动脉瘤破裂等疾病。
然而，尼莫地平的药物性能与晶体结构密切相关。
因此，研究尼莫地平的晶型转变对于优化药物性能具有重要的意义。
晶体结构是指分子或离子在空间中有序排列形成的结构。
不同晶体结构常常对应着不同的物理性质和药物效应。
尼莫地平晶体的稳态晶型主要有无水和一水合物两种形态。
其中，尼莫地平的无水晶型具有更好的溶解性和更高的生物利用度，使其更易被机体吸收和利用，从而提高药效。
因此，研究如何稳定无水晶型对尼莫地平的应用具有重要的价值。
尼莫地平的晶型转变通常受温度、湿度、溶剂和紫外光等外界因素的影响。
许多研究表明，尼莫地平在高温下较易转变为一水合物晶型，而在低温下则更稳定地保持无水晶型。
湿度也是影响尼莫地平晶型转变的重要因素。
实验结果显示，尼莫地平晶体在高湿度环境下更容易吸湿和转变为一水合物晶型。
此外，溶剂的种类和浓度也会影响尼莫地平的晶型转变。
例如，有研究发现，乙醇和氯仿等有机溶剂可抑制尼莫地平晶型转变的发生，而水则有促进作用。
为了更深入地了解尼莫地平晶型转变的机制和调控方式，研究者们采用了多种方法和技术。
其中，X射线衍射（XRD）和差示扫描量热法（DSC）是常用的分析手段。
XRD可以通过测量晶体的衍射图谱来确定晶体结构，从而判断晶型转变的发生与否；DSC则可以通过测量晶体的热力学性质，如熔点和焓变化等，来探究晶型转变的热力学机制。
在研究尼莫地平晶型转变的过程中，还可以采用多种控制手段来调控晶型的生成。
例如，通过控制结晶条件、添加表面活性剂、调节pH值等方法可以有效地控制尼莫地平的晶型转变。
此外，利用固体分散体、纳米粒子和共晶形成等方法也可以有效地控制尼莫地平的晶型转变。
总之，尼莫地平晶型转变的研究对于优化尼莫地平的药物性能具有重要的意义。
对晶型转变的综述
对晶型转变的综述化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体(polymorph)[1, 2]或称为变体(modification)，这种现象叫同质多晶或同质多相(polymorphism)[2]现象。
当温度和压力条件变化时，变体之间会发生相互转变，此称为晶型转变。
显然，晶型转变是相变的一种，也是最常见的一种固–固相变形式。
由于晶型转变，晶体材料的力学、电学、磁学等性能会发生巨大的变化。
例如，碳由石墨结构转变为金刚石结构后硬度超强，BaTiO3由立方结构转变为四方结构后具有铁电性。
可见，通过相变改变结构可达到控制固体材料性质的目的。
晶型转变有可逆转变与不可逆转变之分。
图1表示具有可逆晶型转变的不同图1 具有可逆晶型转变的某物质内能U与自由能G的关系[2]，其中U L＞UⅡ＞UⅠ，S L＞SⅡ＞SⅠ变体晶型Ⅰ和晶型Ⅱ以及其液相L之间的热力学关系。
对上述物质进行加热或冷却时,发生了如下的晶型转变：晶型Ⅰ晶型Ⅱ液相。
当晶型Ⅰ过热（超过Ttr）而介稳存在时，其自由能GⅠ的变化以虚线表示，同时，当液相过冷(低于TmⅡ)处于介稳态时，其自由能GL曲线也以虚线表示；与GL和GⅠ有关的两虚线交于TmⅠ，TmⅠ相当于晶型Ⅰ的熔点。
图1的特点是晶型转变温度Ttr低于两种变体的熔点（TmⅠ和TmⅡ）。
也有一些晶体的变体之间不可能发生可逆晶型转变。
图2表示具有不可逆晶型转变的不同变体晶型Ⅰ、晶型Ⅱ及它们的液相L之间的热力学关系。
TmⅠ为晶型Ⅰ的熔点，TmⅡ相当于晶型Ⅱ的熔点。
虽然在温度轴上标出了晶型转变温度Ttr，但事实上是得不到的，因为晶体不可能在超过其熔点的温度下发生晶型转变。
此图的特点是，晶型转变温度Ttr高于两种变体的熔点（TmⅠ和TmⅡ）。
从图2可看出，三种晶型相互转变的过程可由下式表示.晶型Ⅰ熔体晶型Ⅱ先经过中间的另一个介稳相（如晶型Ⅱ），才能最终转变成该温度下的稳定态（晶型Ⅰ）的规律，称为阶段转变定律。
晶型转变及其控制方法
晶型转变及其控制方法系统中存在的相，能够是稳固、介稳或不稳固的。
稳固态指的是系统处在最低的吉布斯自由能状态。
在一定的热力学条件下，假如系统处在一个吉布斯自由能极小值状态，而不是处在一个最小值状态，它就有可能转变到那个最小值状态；但也可能会以原状态长期存在，因为在局部的自由能极小值与最小值之间，存在着一个势垒，如此的状态称为介稳态，如图2–1所示。
当系统的温度、压力或对系统的平稳发生阻碍的电场、磁场等条件发生改变时，这种介稳或不稳固状态下的自由能会发生改变，相的结构(原子或电子分布)也相应地发生变化。
对某一特定系统而言，这种相的自由能改变所相伴的结构改变过程，叫做相转变或相变。
英文phase transition和transformation都用于表述相变过程[1]。
图2–1 稳固态、介稳态和不稳固态化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体(polymorph)[1, 2]或称为变体(modification)，这种现象叫同质多晶或同质多相(polymorphism)[2]现象。
当温度和压力条件变化时，变体之间会发生相互转变，此称为晶型转变。
明显，晶型转变是相变的一种，也是最常见的一种固–固相变形式。
由于晶型转变，晶体材料的力学、电学、磁学等性能会发生庞大的变化。
例如，碳由石墨结构转变为金刚石结构后硬度超强，BaTiO由立方结构转3变为四方结构后具有铁电性。
可见，通过相变改变结构可达到操纵固体材料性质的目的。
相律的表达式是自由度f = C–Φ + 2，C为独立组元（组分）数，Φ为相数，数字2代表温度和压力2个变量。
关于凝聚系统来说，压力的阻碍能够忽略不计，因此温度成了惟一的外界条件。
在这种情形下，相律可写成f * = C–Φ + 1，f * 被称为条件自由度。
关于单元(单组分)系统来说，C = 1，f * = 2–Φ。
由于所讨论的系统至少有1个相，因此单元凝聚系统条件自由度数最多等于1，系统的状态仅仅由温度1个独立变量所决定。
锂云母晶型转化
锂云母晶型转化一、引言锂云母是一种重要的矿物，主要由锂、铝、硅、氧和氢等元素组成。
它具有多种晶型，其中最常见的有正长石型和透闪石型。
本文将探讨锂云母晶型转化的过程和机制。
二、正长石型锂云母晶型正长石型锂云母晶型具有典型的长石结构，其晶胞中的Si、Al、Li 等元素排列有序。
这种晶型具有较高的热稳定性，在高温条件下能够保持相对稳定的结构。
三、透闪石型锂云母晶型透闪石型锂云母晶型则具有片层状结构，晶胞中的锂离子与片层间的氧离子形成层状结构。
这种晶型具有较低的热稳定性，易于在高温条件下发生转化。
四、锂云母晶型转化过程锂云母晶型的转化是一个复杂的过程，受多种因素的影响。
一般来说，温度是影响锂云母晶型转化的重要因素之一。
在高温条件下，透闪石型锂云母晶型开始发生转化，逐渐转变为正长石型锂云母晶型。
五、锂云母晶型转化机制锂云母晶型转化的机制主要涉及离子扩散和结构重排。
在高温条件下，透闪石型锂云母晶型的结构会发生变化，离子在晶格中的位置发生迁移，从而形成正长石型锂云母晶型的结构。
六、应用前景锂云母晶型转化在材料科学和矿物学领域具有重要的应用前景。
通过控制锂云母晶型的转化，可以改变其物理和化学性质，从而实现对锂云母的定制化设计和功能化应用。
七、结论锂云母晶型转化是一个复杂的过程，受多种因素的影响。
通过研究锂云母晶型转化的机制，可以为材料科学和矿物学领域的应用提供理论基础和技术支持。
未来的研究应该进一步深入探索锂云母晶型转化的机理，并寻找更多的应用领域。
八、参考文献[1] Smith A B, Johnson H T. The crystal structure of a high-temperature phase of LiAlSi2O6. Acta Crystallographica, 2010, 64(2): 246-251.[2] Wang X, Zheng Y, Wang H, et al. Phase transformation and lithium ion diffusion in LiAlSi2O6 from first principles. Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6(24): 11421-11428.[3] Li B, Duan W, Zeng Z. Effect of crystal structure on the thermal properties of LiAlSi2O6 by first-principlescalculations. Journal of Applied Physics, 2016, 120(21): 215101.。
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对晶型转变的综述
化学组成相同的固体，在不同的热力学条件下，常会形成晶体结构不同的同质异构体(polymorph)[1, 2]或称为变体(modification)，这种现象叫同质多晶或同质多相(polymorphism)[2]现象。
当温度和压力条件变化时，变体之间会发生相互转变，此称为晶型转变。
显然，晶型转变是相变的一种，也是最常见的一种固–固相变形式。
由于晶型转变，晶体材料的力学、电学、磁学等性能会发生巨大的变化。
例如，碳由石墨结构转变为金刚石结构后硬度超强，BaTiO3由立方结构转变为四方结构后具有铁电性。
可见，通过相变改变结构可达到控制固体材料性质的目的。
晶型转变有可逆转变与不可逆转变之分。
图1表示具有可逆晶型转变的不同
图1 具有可逆晶型转变的某物质内能U与自由能G的关系[2]，
其中U L＞UⅡ＞UⅠ，S L＞SⅡ＞SⅠ
变体晶型Ⅰ和晶型Ⅱ以及其液相L之间的热力学关系。
对上述物质进行加热或冷却时,发生了如下的晶型转变：
晶型Ⅰ晶型Ⅱ液相。
当晶型Ⅰ过热（超过Ttr）而介稳存在时，其自由能GⅠ的变化以虚线表示，同时，当液相过冷(低于TmⅡ)处于介稳态时，其自由能GL曲线也以虚线表示；与GL和GⅠ有关的两虚线交于TmⅠ，TmⅠ相当于晶型Ⅰ的熔点。
图1的特点是晶型转变温度Ttr低于两种变体的熔点（TmⅠ和TmⅡ）。
也有一些晶体的变体之间不可能发生可逆晶型转变。
图2表示具有不可逆晶
型转变的不同变体晶型Ⅰ、晶型Ⅱ及它们的液相L之间的热力学关系。
TmⅠ为晶型Ⅰ的熔点，TmⅡ相当于晶型Ⅱ的熔点。
虽然在温度轴上标出了晶型转变温度Ttr，但事实上是得不到的，因为晶体不可能在超过其熔点的温度下发生晶型转变。
此图的特点是，晶型转变温度Ttr高于两种变体的熔点（TmⅠ和TmⅡ）。
从图2可看出，三种晶型相互转变的过程可由下式表示.
晶型Ⅰ熔体
晶型Ⅱ
先经过中间的另一个介稳相（如晶型Ⅱ），才能最终转变成该温度下的稳定态（晶型Ⅰ）的规律，称为阶段转变定律。
可能的非平衡途径几乎总是有多种，而平衡的可能却只有1种。
从动力学过程和相结构改变的特点来看,晶型转变还可分为位移式（displacive）转变和重构式（也称重建式，reconstructive）转变两种类型。
在同系列的高低温变体中，不需要断开和重建化学键，仅发生键角的扭曲和晶格的畸变，属于位移式转变（快速转变），这种相变整体结构没有发生根本性变化。
由于不需要断开和重建化学键，所以这种相变活化能较低，转变速度较快。
通过化学键的断开而重建新的结构是重构式转变(慢速转变)，这种转变通常活化能较高，转变速度较慢。
主要有以下三种可能的机理：
（1）纯固相的晶型转变：在转变温度前后，由于热起伏，晶体的某些局部可能会有新相的核胚生成，如果生成的核胚的直径超过某一临界值，核胚将继续长大，否则将重新融入原有的晶型中，这就是所谓的“成核和生长”机理。
此种相变和过冷液体结晶时的均匀成核情况相似。
（2）通过气相的晶型转变：若在相转变温度附近，新旧相间有较大的蒸汽压差，当局部出现过冷度时，高温稳定相由于其蒸汽压较高，难以凝成固相而保留较多气相；而低温稳定相的蒸汽压较低，易于冷凝，故通过“蒸发-冷凝”机理，低温稳定相不断生成和长大。
当局部出现过热度时，有利于高温稳定相的生成和长大。
（3）通过液相的晶型转变：若在相变温度附近，新旧相的溶解度不同，可以通过“溶解-沉淀”过程，自液相中长出新相。