晶体相晶粒和晶界

陶瓷主要由晶粒构成，且因陶瓷中的晶粒取向是随机的，不同的晶粒取向各异，故在晶粒与晶粒之间形成大量的晶界。相邻晶粒由于取向度的差异造成原子间距的不同， 在晶界处结合时，形成晶格畸变或界面位错而在晶界处造成应力。同时，由于晶体的各向异性，在陶瓷烧成后的冷却过程中，晶界上会出现很大的晶界热应力，其晶界热应力的大小与晶粒大小成正比。晶界应力的存在将使晶界处出现微裂纹，从而大大降低陶瓷的断裂强度。因此，陶瓷中一般要求尽可能小的晶粒尺寸。

陶瓷的晶相通常不止一个，组成陶瓷晶相的晶体一般有氧化物（如氧化铝、氧化钛）、含氧酸盐（如硅酸盐、钛酸盐等）和非氧化合物等。

晶体相氧化物结构

氧化物是大多数陶瓷尤其是特种陶瓷的主要组成和晶体相，主要由离子键结合，有时也有共价键。氧化物结构的特点是较大的氧离子紧密排列成晶体结构，构成骨架，较小的金属正离子规则地分布在它们的间隙中，依靠强大的离子键，形成稳定的离子晶体。

晶体相含氧酸盐结构

含氧酸盐的典型代表是硅酸盐。硅酸盐是普通陶瓷的主要原料，同时也是陶瓷组织中重要的晶体相，如莫来石和长石等。硅酸盐的结合键主要为离子键与共价键的混合键。

晶体相非氧化合物结构

非氧化合物是指不含氧的金属碳化物、氮化物及硼化物等。它们是特种陶瓷特别是金属陶瓷的主要组成和晶体相，主要由强大的共价键结合，但也有一定成分的金属键和离子键。

晶体相是陶瓷的主要组成相，其结构、数量、晶粒大小及形状和分布等决定了陶瓷的主要性能和应用。例如，氧化铝瓷（刚玉瓷）由于Al₂O₃晶体氧和铝以很强的离子键结合，结构紧密，具有强度高、耐高温和绝缘耐蚀的优良性能，是很好的工具材料和耐火材料；而钛酸钡等则是很好的介电陶瓷。

自60年代初，压电石英晶体作为质量传感器的应用一直局限于气相中，主要原因是其在液相中振荡一直未获成功。因为晶体在液相中振荡导致的能损远大于气相中的损耗，早期的振荡电路又均是照搬气相中的电路，难免实现不了石英晶体在液相中的振荡。直到1980年，Nomura和Konash 等实现了石英晶体在溶液中的振荡，开辟了压电传感器应用的全新领域。姚守拙等所设计的振荡电路，实现了双面晶体在水溶液及高粘度溶液中的振荡，促进了压电传感器在溶液化学中的应用 。2100433B

晶体 是在物相转变的情况下形成的.物相有三种,即气相、液相和固相.只有晶体才是真正的固体.由气相、液相转变成固相时形成晶体,固相之间也可以直接产生转变.

晶体生成的一般过程是先生成晶核,而后再逐渐长大.一般认为晶体从液相或气相中的生长有三个阶段：①介质达到过饱和、过冷却阶段；②成核阶段；②生长阶段.

在某种介质体系中,过饱和、过冷却状态的出现,并不意味着整个体系的同时结晶.体系内各处首先出现瞬时的微细结晶粒子.这时由于温度或浓度的局部变化,外部撞击,或一些杂质粒子的影响,都会导致体系中出现局部过饱和度、过冷却度较高的区域,使结晶粒子的大小达到临界值以上.这种形成结晶微粒子的作用称之为成核作用.

介质体系内的质点同时进入不稳定状态形成新相,称为均匀成核作用.

在体系内的某些局部小区首先形成新相的核,称为不均匀成核作用.

均匀成核是指在一个体系内,各处的成核几宰相等,这要克服相当大的表面能位垒,即需要相当大的过冷却度才能成核.

非均匀成核过程是由于体系中已经存在某种不均匀性,例如悬浮的杂质微粒,容器壁上凹凸不平等,它们都有效地降低了表面能成核时的位垒,优先在这些具有不均匀性的地点形成晶核.因之在过冷却度很小时亦能局部地成核.

在单位时间内,单位体积中所形成的核的数目称成核速度.它决定于物质的过饱和度或过冷却度.过饱和度和过冷却度越高,成核速度越大.成核速度还与介质的粘度有关粘度大会阻碍物质的扩散,降低成核速度. 晶核形成后,将进一步成长.下面介绍关于晶体生长的两种主要的理论.

某些金属单质：晶体锗（Ge）等。

某些非金属化合物：氮化硼（BN）晶体、碳化硅、二氧化硅等。

非金属单质：金刚石、晶体硅、晶体硼等。