1. 열 팽창 및 수축 :
* 확장 : 온도가 증가함에 따라 결정 내의 원자는 더욱 격렬하게 진동합니다. 이 증가 된 움직임으로 인해 약간 퍼져서 크리스탈의 부피가 넓어집니다.
* 수축 : 온도가 감소함에 따라 원자는 덜 진동하여 더 밀접하게 포장 할 수 있습니다. 이로 인해 결정 수는 볼륨이 발생합니다.
2. 위상 전이 :
* 용융 : 특정 온도 (융점)를 넘어 결정을 가열하면 고체에서 액체 상태로 전환 될 수 있습니다. 결정 격자에서 원자의 정렬 된 배열은 분해되고, 재료는 덜 단단해진다.
* 동결 : 동결 지점 아래에 액체를 냉각하면 공정을 역전시켜 결정으로 굳어집니다.
* 다형성 : 일부 결정은 각각 다른 구조와 특성을 갖는 다중 결정 형태로 존재할 수 있습니다. 온도 변화는 이러한 형태 사이의 변환을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 다이아몬드와 흑연은 탄소의 다형성입니다.
3. 열 응력 :
* 크래킹 및 파쇄 : 불균일 한 가열 또는 냉각은 결정 내에서 열 응력을 만들 수 있습니다. 이러한 스트레스는 특히 결정이 부서지기 쉬운 경우 균열, 파쇄 또는 산산조각이 발생할 수 있습니다.
* 변형 : 일부 결정, 특히 더 부드러운 구조를 가진 결정은 열 응력 하에서 변형을 겪을 수 있습니다. 이것은 그들의 모양을 바꿀 수 있거나 심지어 결정적인 무결성을 잃을 수도 있습니다.
4. 화학 반응 및 분해 :
* 화학 반응 : 온도가 상승하면 결정 내에서 화학 반응을 가속화하여 조성 또는 특성의 변화를 초래할 수 있습니다.
* 분해 : 결정은 또한 특히 공기 또는 수분에 노출되는 경우 고온에서 저하 될 수 있습니다. 여기에는 휘발성 성분의 손실 또는 새로운 단계의 형성이 포함될 수 있습니다.
5. 광학 특성 :
* 굴절률 : 결정의 굴절률은 온도에 의해 영향을받을 수 있습니다. 이것은 빛이 결정을 통과하는 방식에 영향을 줄 수 있으며, 잠재적으로 색상이나 투명성을 변화시킵니다.
* 발광 : 특정 결정에 의해 방출되는 발광 강도 또는 색상은 온도 변화에 민감 할 수 있습니다.
예 :
* 석영 결정은 발진기 및 기타 전자 장치에 사용됩니다. 그들의 주파수는 온도에 민감하여 정확한 작동을 위해 신중한 온도 제어가 필요합니다.
* 다이아몬드는 경도로 알려져 있지만 빠른 온도 변화에 노출되면 골절 할 수 있습니다.
* 소금 결정은 상대적으로 낮은 온도에서 녹을 수 있으며, 왜 소금이 겨울 도로에서 얼음을 녹이는 데 소금이 사용되는지 설명합니다.
요약 :
온도 변화는 결정에 큰 영향을 미쳐 크기, 모양, 구조, 특성 및 안정성에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 효과를 이해하는 것은 전자 및 광학에서 재료 과학 및 지질에 이르기까지 결정과 관련된 응용 분야에서 중요합니다.
