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水鎂石鑒定特征

發(fā)表時間:2018-09-08

以其形態(tài)、低硬度和(0001)極完全解理為鑒定特征。

晶體化學(xué)

理論組成(wB%):MgO 69.12,H2O 30.88。常有Fe、Mn、Zn、Ni等雜質(zhì)以類質(zhì)同像存在。其中MnO可達(dá)18%,F(xiàn)eO可達(dá)10%,ZnO可達(dá)4%;可形成鐵水鎂石(FeO≥10%)、錳水鎂石(MnO≥18%)、鋅水鎂石(ZnO≥4%)、錳鋅水鎂石(MnO 18.11%,ZnO 3.67%)、鎳水鎂石(NiO≥4%)等變種。

結(jié)構(gòu)與形態(tài)

三方晶系,a0=0.313nm,c0=0.474nm;Z=1。水鎂石型結(jié)構(gòu)為重要的層狀結(jié)構(gòu)之一。結(jié)構(gòu)中(OH)-近似作六方緊密堆積,Mg2 充填在堆積層相隔一層的八面體空隙中,每個Mg被6個OH包圍,每個OH一側(cè)有3個Mg。[Mg(OH)6]八面體∥{0001}以共棱方式聯(lián)結(jié)成層,層間以很弱的氫氧鍵相維系,形成層狀結(jié)構(gòu)。Mg-OH不是正八面體片,沿c軸方向有明顯壓扁,片厚從正常的0.247nm變?yōu)?.211nm。水鎂石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其具有板狀晶形、低硬度及∥{0001}的極完全解理。
復(fù)三方偏三角面體晶類,D3d-3m(L33L33PC)。晶體呈板狀或葉片狀。常見單形:平行雙面c{0001},六方柱m{1120},菱面體r{1011}、q{0113}或{2021}。晶體通常呈板狀、細(xì)鱗片狀、渾圓狀、不規(guī)則粒狀集合體;有時出現(xiàn)平行纖維狀集合體,稱為纖水鎂石。纖水鎂石內(nèi)部存在結(jié)構(gòu)畸變。

理化性能

白、灰白色,當(dāng)有Fe、Mn混入時呈綠、黃或褐紅色;新鮮面和斷口玻璃光澤,解理面珍珠光澤,纖水鎂石呈絲絹光澤;透明。解理{0001}極完全。硬度2.5。細(xì)片具撓性及柔性。相對密度2.3~2.6。具熱電性。塊狀水鎂石白度可達(dá)95%。
偏光鏡下:異常干涉色紅棕色代替正常的一級黃或橙色。受應(yīng)力作用影響,延性可正可負(fù)。一軸晶( ),但可顯二軸晶。折射率Ne=1.5705~1.5861,No=1.5612 ~1.570,加熱后Ne與No差值變小。
力學(xué)性能:纖水鎂石的抗拉強(qiáng)度為902MPa,屬中等強(qiáng)度纖維材料。彈性模量13800MPa,有一定脆性。維氏硬度50.4~260.5,且具有明顯的各向異性。易于研磨成細(xì)粒級粉體。理論相對密度2.39。
電磁學(xué)性能:纖水鎂石電阻率顯各向異性;加熱時電阻率升高。介電常數(shù)為4.7~5.4(1MHz);在低頻(50Hz)和中頻條件下,介電常數(shù)升高,且具明顯的方向性;介質(zhì)損耗角正切值為0.105。加熱使介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切值分別上升54%和2.7倍。
熱學(xué)性能:水鎂石的可靠使用溫度為400℃。纖水鎂石的導(dǎo)熱系數(shù)為0.46W/m·K,松散纖維為0.131~0.213W/m·K(體積密度0.47 g/cm3)。纖水鎂石熱膨脹性縱向?yàn)?6.7*10-7/℃,橫向?yàn)?.8*10-7/℃,且熱膨脹行為基本上呈線性。纖水鎂石還具有阻燃、抵抗明火和高溫火焰的性質(zhì)。纖水鎂石分解溫度為450℃。
化學(xué)性能:纖水鎂石是天然無機(jī)纖維中抗堿性最優(yōu)者。但在強(qiáng)酸中可全部溶解,在草酸、檸檬酸、乙酸、混合酸、Al(OH)3溶液中,均可以不同的速度溶解。在潮濕或多雨氣候下,纖水鎂石易受大氣中的CO2、H2O侵蝕,故水鎂石制品表面需有防水保護(hù)層。
表面性質(zhì):透射電鏡測定的單水鎂石纖維直徑為0.54~0.86μm,最細(xì)者0.086μm。纖水鎂石的電動電位可達(dá) 36.3mV。零電位點(diǎn)的pH值為12.5。水鎂石纖維劈分性、分散性良好,纖維長。經(jīng)機(jī)械打漿或化學(xué)分散,打漿度可明顯提高,可進(jìn)行濕紡和造紙。

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