硬玉晶体结构最细致种质为什么不同?
1. 硬玉晶体结构的基本特点
硬玉属于单元硅酸盐矿物,其化学式为Al2O3·SiO2。晶体结构是六方最紧堆积结构,并具有高度的向性性质。同时硬玉晶体结构具有多种形态:单晶、叶晶、细胞状晶等。其中以细胞状晶最为细致,但为什么不同种类的硬玉结构能力不同?
2. 其起因分析
硬玉晶体中含有大量的缺陷,如空位、錯位、位错、晶界等,这些缺陷会对硬玉的力学性能产生关键作用。而不同的种类,依据其生长环境而形成,具体解释如下:
(1)单晶:来源于高温高压下的单晶合成,它的晶体缺陷率较低,晶界数量较少。
(2)叶晶:来源于石墨板质岩中,晶体晶界数量较多,晶体大小和形状不规则。
(3)细胞状晶:来源于变质岩中,它的晶体较小,呈细胞状,晶体缺陷率高,晶界明显。
3. 细胞状晶的力学性能
由于细胞状晶晶体缺陷率高,晶界明显,故此硬玉晶体的力学性能受到作用。实验表明,细胞状晶硬玉力学性能低于单晶硬玉,但高于叶晶硬玉。具体起因是:
(1)细胞状晶晶体中存在大量晶界,晶界对材料的力学性能产生关键作用,使细胞状晶硬玉的力学性能低于单晶硬玉。
(2)细胞状晶晶体呈细胞状结构,晶体大小小,故此细胞状晶硬玉抗氧化性能较好。
(3)细胞状晶硬玉晶体缺陷率高,引起晶体强度低,但其为人体友好材料,能在一定程度上替代传统的金属支架,具有广阔的应用前景。
4. 硬玉晶体结构的应用
硬玉晶体结构是一种优秀的材料结构,由于其硬度高、强度大、抗氧化性好、人体友好等特点,广泛用于电子、信息、通讯、光学、制陶炉料等领域。同时硬玉晶体结构的三维图像解决、建模、仿真技术的推广和应用,也对相关领域的研究产生了关键作用。如用于人工陶瓷齿、辅助矫正器、隐形眼镜、半导体材料等领域。
5. 总结
细胞状晶硬玉是一种特殊的硬玉晶体结构,由于其晶界明显、晶体缺陷率高等特点,使其力学性能受到作用。不同种类硬玉晶体的力学性能各有优劣,应依据其所需的具体用途选用。同时硬玉晶体结构的应用也十分广泛,未来仍有较大的应用前景。