石英结构及变体结构
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(3)滑石(2:1型,[SiO4]+[MgO6]+[SiO4])
化学式:3MgO·4SiO2·H2O或Mg3[Si4O10](OH)2,单斜晶系,C2/c空间群,a o=0.526nm,b o=0.910nm,c o=1.881nm,β=100°。
滑石结构与蒙脱石结构相似,只是将中间[AlO6]层换为[MgO6]层。
滑石晶体单元层之间依靠分子力结合,所以具有很好的片状解理,滑腻感很强,是爽身粉的主要原料。
滑石可用作高分子材料的填料,滑石瓷是一种以滑石为主要原料、电性能优良的高频装置瓷。
2)架状硅酸盐晶体结构
架状硅酸盐晶体结构特征是[SiO4]四个顶角氧都与相邻的
[SiO4]共有,[SiO4]排列成具有三维空间的网络结构。
石英就
属于架状硅酸盐结构,图3-40示出了a-方石英的晶体结构,
Si4+的排列方式与金刚石结构完全相同,在距离最近且完全等
距离的每2个Si4+之间插入O2-,就构成了a-方石英的晶体结
构。
石英在玻璃工业中是一种主要原料,石英在不同热力学条
件下形成多种变体(同质多晶),它们之间转化关系如图3-41
所示。
在上述各种石英变体中,纵向之间的变化均不涉及晶体结构中键的破裂和重建,转变时质点只需稍作位移,键角稍作调整,转变过程迅速,这种转变称为位移型转变。
横向之间的转变都涉及到键的破裂和重建,过程比较缓慢,这种转变称为重建型转变。
图3-42画出了这两种转变的示意图,前者结构没有遭到彻底破坏,只是稍作调整;后者结构彻底瓦解,重新组建成另一种结构。
石英的3个主要变体a-石英、a-鳞石英、a-方石英之间在结构上的主要差别,在于[SiO4]连接方式不同:a-石英没有对称中心,键角150°;a-鳞石英有对称平面,键角180°;a-方石英有对称中心,键角180°(参见图3-43)。
长石也是属于架状结构,长石族矿物有很多种,熔点一般都较低,在硅酸盐工业中常被用作助溶剂成分。
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