Syitä Spinellin korkeaan kovuuteen

 

Spinellin kiderakenne on neliömäinen kidejärjestelmä, ja jokainen spinellikenno sisältää kahdeksan kuutiooksidia ja yhden oktaederisen oksidin. Oktaedrisella oksidilla on suurempi halkaisija kuin kuutiooksidilla, mikä johtaa suurempaan solutilavuuteen kuin muilla kiteillä.

Solun tilavuuden kasvu tekee spinellin atomien väliset etäisyydet suuremmiksi ja kemialliset sidokset rentoutuneemmiksi, jolloin spinellin kovuus kasvaa.

Samaan aikaan spinellin hilapisteissä on korkea symmetria, ja kiderakenne on erittäin vakaa eikä altis vääristymille tai vääntymiselle, mikä myös edistää spinellin kovuutta.

Liimattu rakenne

Spinellillä on erittäin vahva sidosvoima ja sen sidosrakenne on sekoitettu tetraedri- ja oktaedrikoordinaatiorakenne, tetraedrin sivun pituus on 0,5 nm ja oktaedrin halkaisija on 1 nm.

Koska oktaedrisella oksidilla on suurempi halkaisija kuin tetraedrisellä oksidilla, se voi muodostaa vahvempia koordinaatiosidoksia ympäröivien happiatomien kanssa, mikä vahvistaa sidosvoimaa.

Lisäksi spinellin sidosvoimaan vaikuttaa myös kemiallisen sidoksen ja ionisidoksen kaksoisvaikutus, jossa elektronipilvi limittyy muodostaen vahvan vuorovaikutuksen, kun taas ionisidos voi muodostaa vakaamman kiderakenteen porrastetun järjestelyn kautta. samat ionit.

Kemiallinen koostumus

Spinellin kovuuteen vaikuttaa myös kemiallinen koostumus, yleensä useimmat spinellit sisältävät alumiinia ja rauta vähentää spinellin kovuutta, mikä lisää haurautta.

Lisäksi spinellissä on muita metallisia elementtejä, kuten kuparia, sinkkiä, magnesiumia jne., niiden lisäys voi muodostaa hybridin, mikä lisää spinellin vakautta ja kovuutta.

Tietenkin erilaiset kemialliset koostumukset vaikuttavat myös spinellin väriin, taitekerroin ja muihin ominaisuuksiin, joita ei toisteta tässä.

Kidevauriot johtuvat siitä, että spinellisolujen atomeja ei voida täyttää kokonaan. Nämä viat aktivoituvat kiteen pinnalla tai fononijärjestelmässä, mikä voi saada sen atomirakenteeseen vaikuttamaan vääristymillä, vääntymillä, siirtymillä jne., mikä johtaa monimutkaisempaan spinellin kiderakenteeseen ja lisääntyneeseen kovuuteen.

Spinellin yleisillä kidevaurioilla, kuten aerobinen tyhjiö, rautahäiriö, happimatriisivika ja epätasapainovaurio, on tietty vaikutus spinellin kovuuden nousuun.

Stressitila

Jännitystila tarkoittaa jännitystilan, lujuuden ja suunnan vaikutusta materiaalin mekaanisiin ominaisuuksiin.

Kun painetta kohdistetaan materiaalin pintaan tai kosketuspintaan, spinellin kiderakenteen lujuus ja suunta muuttuvat, mikä tekee sen pinnasta kovemman, mikä lisää spinellin kovuutta.

Lisäksi koneistuksessa tai kemiallisessa etsauksessa spinellikiteen pinnan jännitystila muuttuu myös, mikä tekee pinnasta tiheämmän ja lisää spinellin kovuutta.

 

 

 

 

 

 

 

 

JIYGO REFRACTORY & BRASIVE LIMITED