Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Спайность алмазов

Спайность алмазов

18.11.2017

Спайностью называется способность кристаллов раскалываться под действием приложенных сил по определенным кристаллографическим направлениям. В зависимости от легкости раскалывания кристалла различают следующие степени спайности:

- весьма совершенная, когда минерал легко расщепляется на мельчайшие листочки (слюда); у таких минералов трудно получить излом;

- совершенная, когда кристалл раскалывается преимущественно по плоскостям спайности (алмаз);

- средняя, когда на кусках минералов отчетливо видны как плоскости спайности, так и неровный, ступенчатый излом, характеризующийся неровной поверхностью без блестящих спайных участков (ортоклаз);

- несовершенная, когда излом имеет неровную, зернистую, бугристую поверхность (кварц);

- весьма несовершенная (корунд, золото, платина, магнетит).
В соответствии с симметрией кристаллы могут раскалываться в одном, двух и более направлениях, причем степень спайности в разных направлениях может быть различной. Спайность неразрывно связана с особенностями кристаллической структуры. При расщеплении происходит раскалывание кристалла по определенным плоским сеткам кристаллической решетки. Зависимость степени спайности от характера структуры кристалла особенно наглядно видна на примере алмаза и сфалерита (цинковой обманки ZnS).

Пространственное расположение атомов углерода в структуре алмаза такое же, как и расположение ионов цинка и серы в структуре сфалерита (рис. 37). Ho так как в алмазе все атомы однородны и расстояния между плоскими сетками имеют следующие величины:
где (а — ребро элементарной ячейки пространственной решетки), то плоскости спайности будут проходить по наиболее удаленным друг от друга плоским сеткам октаэдра (111).

У сфалерита в одной из двух соседних сеток (111) находятся лишь атомы (ионы) серы; а во второй — только атомы (ионы) цинка, что препятствует разрыву кристалла по плоским сеткам (111), так как они крепко связаны действием разноименно заряженных частиц цинка и серы.
В плоских сетках (110) находятся одновременно и атомы цинка и атомы серы, заряды которых в значительной мере нейтрализуются уже в пределах одной сетки, а две соседние сетки (110) остаются менее связанными (рис. 38). Следовательно, у сфалерита раскалывание будет проходить между плоскими сетками ромбододекаэдра (110).

То, что алмаз будет раскалываться по плоским сеткам октаэдра, можно подтвердить и следующим положением. Как известно, каждый атом углерода в кристаллической решетке алмаза соединен прочными связями с четырьмя окружающими его атомами. Если мы рассмотрим расположение атомов в плоских сетках октаэдра (рис. 39), то станет ясно, что раскол алмаза будет проходить между двумя далеко отстоящими друг от друга плоскими сетками, а не между сближенными.
Совершенная спайность алмаза объясняет его повышенную чувствительность к ударным нагрузкам (несмотря на высокую твердость алмаза). В результате скалывания кристаллов по плоскостям спайности алмаза получаются мелкие фигуры в виде октаэдров и тетраэдров, иногда появляются мелкие пластинки и столбики.