晶体是具有独特性能的重要功能材料,同时,晶体生长也是材料研究领域普遍存在的现象,因此,全面理解晶体结构、生长与性能之间的关系对有效控制晶体生长、增强晶体性能具有重要意义。由于晶体生长是化学键的重建过程,论文从化学键出发,利用键价规则和晶体化学键理论对磷酸二氢钾类晶体进行了研究,内容包括四个方面：为了衡量化学键的强度并将其与晶体结构联系起来,论文从键价规则和复杂晶体的化学键理论出发,分别计算了晶体内各种化学键的键参数,在此基础上,通过线性拟合的方法考察了键强与键的离子性、共价性及键电子密度的关系。研究表明,键强与键电子密度成正比关系,同时也受键的离子性和共价性的影响。因此,可直接用键电子密度来衡量键强度,由此建立了键强与键参数的关联,更进一步的研究表明可以用键电子密度来考察晶体的生长过程。晶体生长形态对晶体性能和利用率都有重要影响,因此实现生长形态的有效控制是非常有意义的。论文分析了晶体生长的微观机理,研究了晶体生长的断键、成键过程,建立了晶体生长形态的定量计算模型。在此基础上进一步考察了生长形态随生长条件的变化,在晶体结构、生长单元与生长形态之间建立了一个桥梁。论文分别计算了磷酸二氢钾和磷酸二氢铵晶体的生长形态,并探讨了晶体生长形态随pH值和杂质的演化过程,理论计算结果与试验结果符合的很好。为了调整晶体性能,论文设计培养了磷酸二氢钾和磷酸二氢铵的混晶,并考察了混晶的晶体结构、晶胞参数、相变温度和铵离子构型随成分的变化。通过晶体结构分析,建立了衡量混晶生长内应力的计算模型。计算结果表明,随着混晶中铵离子和钾离子含量的接近,混晶沿着c轴方向的应力积累严重。此应力导致了混晶生长形态从正常向孪晶、枝晶和球晶的演变,揭示了混晶质量下降的根本原因。在研究晶体结构与生长的基础上,本文围绕高速数据采集卡和Labview虚拟仪器搭建了一个新型的晶体快速生长装置。通过实时精密控制生长参数,为晶体提供了一个稳定的生长环境,同时,基于生长溶液的性质推导出了与晶体生长参数相关联的降温曲线。利用所设计的生长装置和推导的降温曲线,快速培养了高质量的磷酸二氢钾晶体。该生长装置具有良好的通用性和扩展性,经过简单改造即可用于培养其它功能晶体。高质量磷酸二氢钾单晶的成功培养表明,从晶体化学键角度考察晶体生长是合理的,这为研究、开发晶体材料提供了一条新的思路。