Искусственные минералы

Министерство образования Республики Беларусь Белорусский

Государственный Университет Транспорта

Кафедра’ Строительные конструкции, основания и фундаменты ‘

Научная конференция на тему:

‘Искусственные минералы’

Выполнили

Студенты гр. ПК-21

Власов Ю.А.

Махвиеня С.О.

Искусственные минералы.

Искусственное получение минералов представляет известный интерес. С одной

стороны, это позволяет исследовать процессы минералообразования, с другой –

даёт возможность получать нужные для практики минеральные вещества, что

широко используется в технологии строительных материалов.

Искусственным путем (методом синтеза) можно получать минералы, которые

встречаются в природных условиях (алмаз, корунд, кварц и др.), и минералы,

которые в природных условиях самостоятельно не встречаются (алит, белит и

др.), а входят в состав различных технических продуктов, таких как цементы,

огнеупоры и т.д.

Искусственно полученные естественные минералы путем синтеза из исходных

веществ выгодно отличаются от своих аналогов, образованных в природных

условиях, так как в них отсутствуют химические и механические примеси. В

настоящие время в промышленных целях получен ряд минералов, которые редко

встречаются в природе, но обладают ценными свойствами (флюорит, корунд и

др.). В 1961 в СССР синтезированы искусственные алмазы, прочность которых

была в 40% выше естественных. В таблице 1 приведены некоторые минералы

полученные искусственно.

Некоторые естественные минералы, полученные искусственно

|Корунд . |А1203 |сера .... |S |

|. | | | |

|. | | | |

|. | |. | |

|Полевые шпаты |— |Кварц .... |SiO2 |

|медь . |Cu |Асбест . . |— |

|. . | |. | |

|Карбонаты . |— |Слюды .... |— . |

|. | | | |

|Алмаз . |С |Пирофиллит . |— |

|. . | | | |

Методы синтеза естественных минералов можно разделить на две группы:

1) синтез проводимый в условиях нормального давления.

2) синтез осуществляемый при повышенных давлениях.

В настоящие время получение искусственных минералов сводится к следующим

процессам :

1) кристаллизация расплава;

2) реакции, в которых участвуют газовые компоненты;

3) получение минералов в присутствие водных растворов;

4) получение минералов путем реакции в твердой среде.

Методы синтеза минералов требуют специальной аппаратуры, длительны по

времени и весьма трудоёмки. В целом задача синтеза минералов еще далеко не

решена.

Однако в настоящие время многим исследователям стран СНГ удалось получить

целый ряд ценных минералов, которые перестали быть достоянием лабораторий и

освоились промышленностью.

Ниже дается краткое описание искусственных минералов, которые встречаются

в технических продуктах (цементы, огнеупоры и т.д.), и некоторых

высокопрочных кристаллов. Многие из этих минералов входят в состав

различных технических продуктов. В связи с этим их описание даётся по

группам минералов, выделенных по химическому составу (табл.2).

Искусственные минералы технических продуктов и высокопрочные

кристаллы(таб.2)

|Группа |Минералы |Химическая формула |

|Силикаты кальция |А ЛИТ |3CaO?SiO2 |

| |Белит |2CaO?SiO |

| |Волластоипт |?-CaO-SiO2 |

| |Псевдоволластонит |? –CaO?SiO2 |

| |Ранкинит |3CaO-2Si02 |

|Алюминаты кальция |Трехкальциевый |ЗСаО?А12О3 |

| |алюминат Пятикальциевый|5CaO?3Al2O3 |

| |трех-алюминат | |

| |Однокальциевый | |

| |алюминат |CaO?Al203 |

| |Однокальциевый |CaO?2Al2O3 |

| |двухалюминат | |

|Алюмосиликат |Геленит |2CaO?Al2O?SiO2 |

|кальция | | |

|Алюмосиликат |Муллит |3Al2O3-SiO2 |

| |Окерманит Монтигеллит |2CaO-MgO-2SiO2 |

|Силикаты кальция и| |CaO-MgO-2SiO2 |

|магния | | |

|Алюмоферрит кальция |Целит |От CaO-Fe2O3 до 8CaO-3 |

| | |Al2O3-Fe2O3 |

|Ферриты кальция |Однокальциевый феррит |CaO-Fe2O3 |

| |Двухкалышевый феррит |2CaO-Fe2O3 |

|Группа |Минералы |Химическая формула |

|Окислы и гидроокислы |Известь (свободная|СаО |

| |окис | |

| | | |

| |Известь (свободная |СаО |

| |окись кальция) | |

|Окислы и гидроксилы |Портлаидит (гидрат |Са (ОН)2 |

| |окиси кальция) | |

| |Периклаз (окись |MgO |

| |магния) Кремнезем |SiO2 |

| |Тридимит |Si02 |

| |Кристобалит |Si02 |

|Гипс и продукты его |Гипс |CaS04.2H20 |

|обезвоживания |?-полугидрат |CaSO4-0,5H20 |

| |?-полугидрат |CaSO4-0,5H2O |

| |Ангидрит |CaSO4 |

|Прочие соединения|Ольдгамит Перовскит |CaS |

|кальция | |CaO?TiO2 |

| |Карбиды вольфрама |WC и W2C |

|Высокопрочные |Карбиды молибдена |Mo2C и МоС |

|кристаллы |Нитрид ниобия |Nb3N5 |

| |Карбид бора |B4C |

| |Карбид кремния |SiC |

Искусственные минералы технических продуктов.

Силикаты кальция.

Алит (трехкальцевый силикат) 3CaO?SiO2 представляет собой бесцветные

мелкие кристаллы в виде гексагональных табличек или призм (иногда

игловидных) с неясно выраженной спайностью по одному направлению (рис. 1).

Сингония тригональная. Кристаллы нередко обнаруживают зональную структуру,

особенно хорошо видную при изучении препаратов в отраженном свете.

Погасание прямое или под небольшим углом. Однослойный, показатели

преломления Ng=1,772, Np=1,718, двойное лучеприломление малое: Ng-

Np=0.004. Оптический знак кристалла отрицателен.

Твердость алита по шкале Мооса колеблется между 5 и 6, удельный вес 3,2.

Является главным минералом портландцементного клинкера, входит также в

доломитовые огнеупоры. Легко может гидратироваться и разлагаться соляной

кислотой, способен твердеть под водой.

Белит (двухкальциевый силикат) 2СаО • 5SiO2 в трех видах: ?-, ?- и ?-

формы, причем по оптическим данным ?и? между собою весьма сходны, а переход

в ?-форму сопровождается резким изменением свойств ?- и ?-фор-мы образуют

правильные округлые зерна, часто призматического облика, со спайностью по

призме (рис. 1). Для белита во многих случаях характерна сложная

двойниковая структура и темноокрашенные включения, имеющие правильную

ориентировку. В шлифах эти формы имеют желтоватую окраску. За счет

растворенных Fе2О3 и Сг2О3 зерна приобретают коричневый или зеленый цвет.

?-форма белита под микроскопом наблюдается в виде трех разновидностей: 1)

зерен с двумя или тремя системами взаимнопересекающихся штрихов, каждая из

которых состоит из параллельных линий, 2) форм с одной системой двойниковых

пластинок; 3) несдвойникованных зерен.

Показатели преомления ?- и ?-форм: Ng=1,735, Nр=1,717, Ng — Nр =

0,018, оптический знак положительный. Удельный вес 2,974.

Рис. 1 Кристаллы белита в клинкере (210Х)

?-2СаО?ЗSiO2 (фелит) имеет призматический облик со спайностью по

призме; погасание прямое; показатели преломления: Ng = 1,654, Nр= 1,642,

Ng — Nр=0,012. Это низкотемпературная форма, возникающая из ?-формы при

675° С, имеет плотность примерно на 10% меньше плотности ?- и ? -белита,

поэтому такое превращение сопровождается разрушением вещества до состояния

тонкой пыли. Появление фелита в вяжущих породах и огнеупорах нежелательно,

так как по способности к гидратации и твердению эта форма не активна и в

ряде случаев (доломитовые огнеупоры) приводит к разрушению. Вода на ?-форму

не действует, она легко разлагается кислотами.

Белит в значительных количествах присутствует в портландцементном

клинкере, в шлаках, доломитовых и магнезиально-доломитовых огнеупорах.

Портландцемент с высоким содержанием белита отличается замедленным

твердением, но зато стоек к разрушающему действию агрессивных вод.

Волластонит ?-СаО?5SiO2 и псевдоволластонит ?-СаО-5SiO2— однокальциевые

силикаты. Волластонит — природный минерал, образуется также при

расстекловании некоторых технических стекол. Форма кристаллов игольчатая,

брусковидная и волокнистая со спайностью, параллельной удлинению. Система

моноклинная. Ng = 1,631, Nр = 1,616, Ng — Nр = 0,015. Оптический знак

отрицательный. Погасание параллельно удлинению.

Рис. 2.

Псевдоволластонит в стекле (74 X) Удельный вес 2,915. В воде не

разлагается, в кислотах легко растворяется.

Псевдоволластонит имеет форму округлых зерен или шестиугольных

бесцветных табличек с ясно различимой спайностью и иногда с

полисинтетическими двойниками (рис. 2). Удельный вес 2,912. Ng=1,654, Nр =

1,610, Ng— Nр = 0,044, оптический знак положительный. Цвета интерференции

яркие (красные, зеленые, желтые тона). Оба минерала характерны для шлаков.

Ранкинит ЗСаО • 2SiO2 (трехкальциевый дисиликат) встречается в основных

и кислых доменных шлаках в виде округлых неправильных по очертаниям зерен,

по-видимому, ромбической (?) сингонии. В отдельных случаях ранкинит дает

крупные порфировые выделения. Показатели преломления: Ng=1,650, Nр= 1,641,

двупреломле-ние слабое: Ng —Nр = 0,009, оптический знак положительный.

Алюминаты кальция

В эту группу входят несколько минералов: трехкальциевый алюминат,

пятикальциевый трехалюми-нат, моноалюминат кальция и однокальциевый двуалю-

минат.

Трехкальциевый алюминат ЗСаО • А12О3 кристаллизуется в кубической

сингонии и образует изометрические бесцветные мелкие зерна с прямоугольными

или гексагональными очертаниями и с несовершенной спайностью. Это

соединение может находиться также в аморфном состоянии.

Кристаллы трехкальциевого алюмината изотропны, N=1,710, твердость 6,

удельный вес 3,04. Может растворять в себе до 2,5% Ре2О3, замещающих А1203,

и тогда N=1,715. Способен легко гидратироваться и твердеть с выделением

большого количества тепла. Растворяется в кислотах. Входит в состав

цементного клинкера. В шлифах наиболее легко устанавливается методом

окрашивания.

Пятикальциевый трехалюминат 5СаО • ЗА12Оз кристаллизуется в кубической

системе в виде округлых, реже треугольных зерен без спайности. Бесцветный,

в составе шлаков окрашен в интенсивно зеленый цвет. Оптически изотропен,

N=1,608. Мол-сет растворять в себе до 2% Ре2О3, замещающих А1203, тогда

N=1,613. Твердость 5, удельный вес 2,69—2,71.

Неустойчивая форма пятикальциевого трехалюмината обычно представлена

игольчатыми или таблитчатыми индивидами ромбической сингонии, которые

нередко собраны в сферолитовые радиально-лучистые стяжения. Кристаллы в

прозрачных шлифах имеют бледно-зеленую окраску с ясно выраженным

плеохроизмом от оливково-серых до голубовато-зеленых тонов. Ng=1,692, Nр =

1,687, Ng-Np = 0,005. Погасание прямое.

Пятикальциевый трехалюминат входит в состав глиноземистых доменных

шлаков, клинкеров глиноземистого и портлендского цемента, причем в

последнем в виде самостоятельных выделений не встречается.

Однокальциевый алюминат СаО • А12О3 образует таблитчатые прямоугольные

очертания, бесцветные кристаллы со спайностью в одном направлении. Нередко

наблюдаются сложные и псевдогексагональные тройнико вые срастания.

Погасание табличек прямое; Ng=1,663, Np=1,643, Ng — Np = 0,020; оптический

знак отрицательный. Может растворять в себе до 15% СаО • А12О3, при этом Ng

= 1,720, а Np=1,70. Удельный вес 2,981. Является главной минералогической

частью глиноземистого цемента и входит в состав доменного шлака.

Однокальциевый двухалюминат СаО • 2А12Оз образует моноклинные сильно

вытянутые игольчатые или призматические кристаллы иногда длиной в несколько

миллиметров. Бесцветен. Имеет большой угол погасания (до 31°), благодаря

чему легко распознается. Показатели преломления: Ng=1,654, Np = 1,617,

двуиреломление высокое— 0,035. Оптически положителен. Присутствует в

клинкере глиноземистого цемента.

Алюмосиликат кальция

[pic]

Геленит 2СаО • А12Оз • 51О2 кристаллизуется в квадратной сингонии и дает

прозрачные бесцветные таблички или призмы ,с ясно различимой

спайностью, расположенной поперек его удлиненных кристаллов. Иногда

образует кре -

стообразные скелетные формы роста. Показатели

преломления: Ng=1,669, Nр

= 1,658. Двупреломление умеренное:Ng—Nр= 0,011. Цвета интерференции

беловато-желтые.Оптический знак отрицательный. Одноосный.

Разлагается в солянойкислоте. В глиноземистых

цементах геленит размещается между кристаллами однокальциевого алюмината

или прорастает их. По свойствам относится к инертной части цемента.

Типичный минерал доменныхшлаков (рис. 3).

Алюмосиликат

Муллит ЗА12О3 • 5Ю2 образует игловидные, призматические или

волокнистые кристаллы с ясно различимой совершенной спайностью. Сингония

ромбическая. В чистом виде бесцветен, но от примесей Ре2Оз и 5Ю2 часто

получает розовую или синеватую окраску.

Эти примеси ведут к повышению светопреломления до Ng=1,682, Np=1,661 и

Ng — Np=0,021, в то время как у чистых муллитовых кристаллов Ng=1,654,

Np = 1,642, а Ng — Np = 0,012. Оптически положительный.

Минерал может давать сростки и скопления (рис. 4). Примеси Fе2О3 и SiO2

вызывают появление плеохроизма в желтоватых и голубоватых тонах. Удельный

вес муллита 3,03. Размер кристаллов муллита разнообразен: от 2 до 5 мк в

шамоте до 10 мм по длине в муллитовых изделиях. Входит также в состав

фарфора.

Силикаты кальция и магния

Окерманит 2СаО •МgО-2SiO2 встречается в природе и образуется искусственно в

виде бесцветных квадратных коротких призм или табличек с показателями

преломления: Ng=1,638, Nр=1,631. Двупреломление слабое: Ng — Np = 0,007.

Оптический знак положительный. Одноосный. Окерманит во всех отношениях

смешивается с геленитом, образуя серию геленитокерманитов (мелилиты),

оптические свойства которых варьируют вместе с составом. Форма таких

кристаллов сходна с геленитом. Их сингония тетрагональная. Удельный вес

3,18. Входят в состав магнезиальных цементов, огнеупоров, шлаков.

Монтичеллит СаО • МgО • 2SiO2 кристаллизуется в ромбической системе и

дает в природе и в технических продуктах бесцветные призматические зерна со

слабой неясной спайностью. Сингония ромбическая. Удельный вес 3,2.

Оптические свойства изучены недостаточно. Показатели преломления при

содержании его в виде 10%-ного твердого раствора 2MgO?5SiO2 имеют следующие

величины: Ng= 1,655—1,651, Np=1,638—11,640, Ng—Nр = = 0,015, оптический

знак положительный. Встречается в различных шлаках.

Алюмоферрит кальция

Целит (алюмоферрит кальция) представляет собой кристаллы, состав

которых может варьировать от 8СаО • ЗА12О3 • Fе2О3 до СаО • Fе2О3.

Кристаллы целита в портландцементном клинкере заполняют промежутки между

алитом и белитом, иногда создавая тончайшие прорастания с другими

второстепенными минералами. Они имеют призматическую или округлую форму,

сингония ромбическая, цвет от светло-бурого до темно-бурого. В шлифах ясно

выражен плеохроизм от светло-желтых до темно-бурых оттенков, угол погасания

весьма мал. В отраженном свете целит имеет большую отражательную

способность, в силу чего кажется светлоокрашенным.

По данным Н. А. Торопова (1950), в клинкере с повышенным содержанием

окиси железа состав целита приближается к 2СаО ? Fе2О3 в нормальных

клинкерах — к 4СаО ? А12О3 ? Ре2О3 и 8СаО ? ЗА12О3 ?Ре2О3.

Показатели преломления для 4СаО?А12О3?Fе2О3 (разновидности, называемой

браунмиллеритом): Ng = 2,08, Np=1,98, Ng — Np = 0,10. От содержания в нем

1—2% МgО (периклаза) светопреломление несколько снижается, а клинкер

приобретает характерную зелено-серую окраску. Удельный вес 3,77.

Присутствие браунмиллерита снижает экзотермический эффект твердения

портландцемента. Встречается также в шлаках.

Ферриты кальция

В эту группу входят два минерала: однокаль-циевый феррит СаО?Fе2О3 и

двухкальциевый феррит 2СаО?Fе2О3. Оба они играют роль минерализаторов в

различных огнеупорах и некоторых видах портландцемента.

Однокальциевый феррит СаО?Fе2О3 представляет собой длинные игольчатые

кристаллы, слабо прозрачные под микроскопом. Сингония квадратная или

гексагональная. Окраска черная, а в порошке интенсивно красная. Показатели

преломления: Ng = 2,465, Np = 2,345, двупре-ломление высокое: Ng — Np =

0,120. Феррит в твердом состоянии может растворять в себе до 10% СаО?А12О3

и тогда показатели преломления снижаются: Ng = 2,25, Np = 2,13, а

двупреломление Ng — Np = 0,12. Растворяется в кислотах. Встречается в

составе клинкера глиноземистого цемента.

Двухкальциевый феррит 2СаО?Fе2О3 кристаллизуется в виде черных

кристаллов, которые в шлифах имеют желтовато-бурую окраску.

Спайность отсутствует Ng = 2,29, Np = 2,20, Ng — Np = 0,090. Оптически

положительный. Растворяется в соляной кислоте.

Двухкальциевый феррит при гидратации твердения не дает. Образуется в

доломитовых огнеупорах, в портландцементе и шлаках. В магнезитовых

огнеупорных массах применяется как ускоритель спекания периклаза.

Окислы и гидроокислы

Известь СаО (свободная окись кальция) представляет собой бесцветные

кристаллы кубической сингонии. Форма зерен округлая. Встречаются кубики или

кучные скопления с ясно выраженной спайностью по трем взаимно

перпендикулярным направлениям. Кристаллы оптически изотропны. Их показатель

преломления N=1,836. В шлифах отличается грубым рельефом. СаО присутствует

в клинкере портландцемента (до 10%) обычно в виде мелких зернышек, которые

иногда наблюдаются внутри кристаллов ЗСаО?А12О3, а также в мартеновских

шлаках и т. д. В отраженном свете СаО определяется методом травления

поверхности шлифов (микрохимические реакции).

Портландит (гидрат окиси кальция) Са(ОН)2. Образует бесцветные

шестиугольные кристаллы гексагональной сингонии с совершенной спайностью.

Показатели преломления: Ng=1,574, Np=1,545, Ng — Np = 0,029. Оптический

знак отрицательный. Удельный вес 2,23. Входит в состав строительных

растворов, различных вяжущих, силикатного кирпича, динаса.

Периклаз (окись магния) МgО встречается в виде округлых октаэдрических

или кубических кристаллов незначительных размеров. Спайность по плоскостям

куба. Чистый периклаз бесцветен, при частичном растворении в нем окислов

железа приобретает желтоватую окраску. Минерал изотропный, показатель

преломления N=1,734—1,737. В прозрачном шлифе распознается с трудом.

Определяется при травлении поверхности шлифа в силу своей большой

отражающей способности. Удельный вес 3,58. Периклаз — наиболее важная

составная часть магнезитовых и доломитовых огнеупоров, входит также в

клинкер портландцемента, в шлаки и т. д. Иногда в кристаллах периклаза,

например в спекшемся магнезите, наблюдаются темные точечные выделения магне-

зиоферрита.

Кремнезем 5SiO2 в технических продуктах встречается в виде различных

полиморфных форм, из которых главными являются кварц, тридимит,

кристобалит, а также кремнеземистое стекло. Минерал кварц, представляющий

собой низкотемпературную форму SiO2 (образуется ниже 573°С).Остановимся на

характеристике других форм.

Тридимит — умеренная температурная форма SiO2. Кварц в тридимит

превращается при температуре выше 870° С. Кристаллы бесцветные или светло-

серые, имеют форму пластинок или удлиненных табличек, часто с характерным

образованием копьевидных двойников. Размер зерен может достигать 3—4 мм.

Сингония ромбическая, удельный вес 2,27, Ng=1,473, Np = 1,469,. Ng-Np =

0,004.

[pic]

В динасе содержание трндимита достигает 50—70%. Переход SiO2 в

тридимитовую форму сопровождается значительным увеличением объема.

Встречается также в шлаках.

Кристобалит — высокотемпературная фаза SiO2 (образуется при температуре

выше 1470°С). Дает правильные октаэдры, зернистые скопления и чешуйчатые

сростки, иногда с полисинтетическим двошшкованием сложной сотовидной

структуры (рис. 5). Кристаллы бесцветные, реже молочного цвета. Удельный

вес 2,32. Ng=1,487, Np=1,484, Ng — Np = 0,003. Входит в состав динаса.

Рис. 5. Кристобалит

Кремнеземистое стекло возникает при достаточно быстром охлаждении

кремнеземистого расплава. Оно может быть бесцветным или молочной окраски,

последняя обусловлена воздушными пузырьками. Стекло изотропно. N= 1,459,

удельный вес 2,203. Устойчиво в кислотах (кроме плавиковой и фосфорной).

Кремнеземистое стекло широко применяется как изоляционный, кислотоупорный,

огнеупорный и электроизоляционный материал.

Гипс и продукты его обезвоживания

Гипс СаSО4?Н2О и ангидрит СаSO4 — природные образования.Среди

продуктов обезвоживания гипса выделяются кристаллические вещества: ?-

полугидрат (СаSО4? 0,5Н2О), ?-полугидрат (СаSО4?0,5Н2О), ?-

обезвоженный полугидрат, ?-обезвоженный полугидрат, ?- ангидрит (СаSО4), ?-

ангидрит и ?-нерастворимый ангидрит.

?-Полугидрат СаSO4?0,5Н2О получается при нагревании гипса под давлением

120—125 атм. При этом образуются бесцветные кристаллы в виде удлиненных игл

или шестиугольных призм с поперечными полосками (рис. 6). Сингония

моноклинная. Показатели преломления при обезвоживании возрастают: Ng=1,584,

Np=1,559. Двупреломление высокое: Ng — Np = 0,025.

[pic]

Рис. 6. Продукт обжига ?-полугидрата при 150° (150Х)

Удельный вес 2,72—2,73. Главная составная часть высокотемпературного гипса.

?-Полу гидрат СаSО4?0,5Н2О образуется при нагревании гипса на воздухе до

120° С и потере воды в виде газообразной фазы. Дает мелкозернистую или

волокнистую массу бесцветных кристаллов. Ng=1,556, .Np = 1,550, Ng — Nр =

0,006. Удельный вес 2,67—2,68. ?-Полугидрат менее устойчив, чем ?-

полугидрат. Главная составная часть варочного гипса.

Ангидрит СаSО4 — искусственный минерал, так называемый растворимый

ангидрит, образующийся при обезвоживании полугидратов при температуре выше

220° С. Встречается в двух модификациях — ?и?. Отличается по своим

свойствам от природного растворимого ангидрита. Растворимый ангидрит имеет

форму призм с прямым погасанием и положительным удлинением. Показатели

преломления для ?-ангидрита: Ng=1,570, Np=1,554, для ?-ангидрита: Ng=1,570,

Nр = 1,546. Растворимые ангидриты на воздухе быстро гидратируются.

Гипс и продукты его обезвоживания широко применяются в качестве вяжущего,

формовочного материала и т.д.

Прочие соединения кальция

Ольдгамит (сульфид) СаS образуется в составе основного доменного

шлака в присутствии значительного количества серы. Кристаллизуется в виде

очень мелких округлых изотропных зерен кубической сингонии с очень высоким

светопреломлением (N = 2,90). Зерна бесцветны, водянопрозрачны. Мелкие

зерна ольдгамита трудно различимы даже при больших увеличениях микроскопа.

Удельный вес 2,71. Входит в состав шлаков и цементов.

Перовскит СаО ? ТiO2 кристаллизуется в форме октаэдров псевдокубической

сингонии с ясно различимой спайностью. Окраска светло-бурая. Показатель

преломления N = 2,36. Входит в состав доменных шлаков.

Искусственные высокопрочные кристаллы

Высокопрочные искусственные кристаллы применяются в технике как

режущий и абразивный материал. Таких кристаллов уже известно более 40. Это

различные карбиды, нитриды, гидриды и бориды. Твердость их по шкале Мооса

превышает 7.

Карбид бора — твердый раствор бора, В4С. Облик кристаллов ромбоэдрический

с усечением призматическими и пирамидальными формами. Сингония

гексагональная. Удельный вес 2,48—2,52. Твердость по шкале Мооса около 9.

Под микроскопом в отраженном свете карбид бора имеет белый цвет, высокую

отражательную способность, высокий рельеф.

Карбид кремния (карборунд) 51С кристаллизуется в зависимости от

температуры в кубическую (1650— 2000° С) или гексагональную (свыше 2000° С)

сингонии. Структуры карбида кремния относятся к слоистым и состоят из

чередующихся пачек слоев тетраэдров [814С] и [С514] двоякой ориентации.

Удельный вес кубического карбида кремния 3,216, а гексагонального – 3,217,

Ng=2.697, Np=2.654 , Ng-Np=0.043. В проходящем свете – зеленый, синий, реже

бесцветный или дымчатый. В отраженном свете кристаллы светло-серые, почти

белые, имеют высокую отражательную способность и высокий рельеф. Твердость

по шкале Мооса более 9.

Нитрид ниобия Nb3N5 образуется восстановлением трехокиси ниобия сажей в

атмосфере азота при 1200 ?C. Это кристалл с плотной гексагональной

решеткой. Удельный вес 8,4. Твердость по шкале Мооса 8 – 9.

Карбиды вольфрама WC и W2C получают расплавлением вольфрамового ангидрида

WO3 c сажей в пламени вольтовой дуги. Оба карбида относятся к

гексагональной сингонии. Твердость по шкале Мооса у WC=9, W2C =9 – 10.

Карбиды молибдена Мо2С и МоС получают расплавлением смеси молибденового

ангидрида с карбидом кальция и углем в вольтовой дуге или плавлением шихты,

содержащей уголь и МоО2. Кристаллы гексагональной сингонии. Твердость по

шкале Мооса 7 – 9.

Список используемой литературы:

1)Инжинерная геология. Минск

2001г.

2)Искуственые минералы, их свойства и строение. Москва1989г.

3)А так же по средствам Интернета, (рисунки).