докт. геол.-мин. наук, кафедра минералогии, кристаллографии,
петрографии Днепропетровского горного института.
УДК 548.73.187.075.8
Кристаллография, минералогия, петрография и рентгенография: Вегман Е Ф
«Х&апнЛв Ю'Г'' Ф е А ° р ч е н к ° И •н •: учеб- пособие для вузов. - М.: Металлургия! 1ЭЭО. 262 С.
Приведены сведения о структуре кристаллических решеток, росте, свойствах, симметрии, классификации и форме кристаллов, а также о минералах и горных породах, представляющих наибольший интерес для черной металлургии. Значительное внимание уделено современной исследовательской аппаратуре и методам оптического, рентгеноструктурного, микрорентгеноспектральяого и электронно-оптического анализов минералов и искусственных материалов.
Для студентов металлургических вузов. Ил. 131. Табл. 19. Библиогр. список о нззв*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение........................................................... 5
раздел I. Кристаллография 9
Глава 1. Общая характеристика кристаллов
1.1. Предмет и задачи кристаллографии.............................. э
1.2. Распространенность кристаллов................................. Ю
1.3. Понятие о кристалле и кристаллическом веществе................. Ю
1.4. Важнейшие свойства кристаллов................................ 11
1.5. Два вида твердого вещества.................................... 13
Глава 2. Кристаллохимия 16
2.1. Пространственная решетка..................................... 17
2.2. Решетки Бравэ................................................ 1*}
2.3. Атомные и ионные радиусы..................................... ?•"
2.4. Координационные числа........................................ 24
2.5. Типы связей в кристаллах...................................... 26
2.6. Принцип плотнейшей упаковки частиц в структурах................. 28
2.7. Изоморфизм.................................................. 30
2.8. Полиморфизм................................................. 32
2.9. Типы структур................................................ 34
2.10. Атомные нарушения структуры кристаллов....................... 39
2.11. Обратная решетка............................................. 48
Глава 3. Геометрическая кристаллография 49
3.1. Симметрия - основное свойство кристаллов...................... 49
3.2. Элементы симметрии кристаллических многогранников............ 51
3.3. Классы симметрии............................................ 56
3.4. Единичные и симметрично-эквивалентные направления............. 58
3.5. Кристаллографические категории, сингонии....................... 60
3.6. Простые формы кристаллов и их комбинации...................... 61
3.7. Законы геометрической кристаллографии........................ 65
Глава 4. Кристаллофизика 71
4.1. Плотность.................................................... 71
4.2. Механические свойства кристаллов.............................. 72
4.3. Спайкость и твердость......................................... 75
4.4. Тепловые свойства кристаллов.................................. 77
4.5. Электрические свойства кристаллов............................. 78
4.6. Магнитные свойства кристаллов................................. 79
4.7. Оптические свойства кристаллов................................ 80
Глава 5. Образование и рост кристаллов 85
5.1. Зарождение кристаллов.......................................; 85
5.2. Равновесные и реальные формы кристаллов...................... 87
5.3. Рост кристаллов.............................................. '90
5.4. Массовая кристаллизация...................................... 32
Раздел ||. Рентгенография 93
Глава 6. Дифракция рентгеновских лучей в кристаллах 94
6.1. Природа и свойства рентгеновских лучей......................... 94
6.2. Дифракция рентгеновских лучей................................. 95
6.3. Рентгеновская дифрактометрия................................. 97
6.4. Спектральный состав рентгеновских лучей....................... 103
6.5. Закон ослабления рентгеновских лучей........................... 109
Глава 7. Методы рентгеноструктурного анализа 112
7.1. Методы исследования монокристаллов........................... 112
7.2. Методы исследования поликристаллов........................... 116
7.3. Индицирование рентгенограмм, снятых по методу порошка.......... 117
7.4. Интенсивность дифракционных максимумов...................... 126
7.5. Рентгеноанализ металлов и твердых растворов.................... 131
7.6. Качественный и количественный фазовый анализы................. 136
7.7. Рентгеноанализ остаточных напряжений и субструктуры............ 138
7.8. Методы исследования структурных несовершенств в кристаллах
и поликристаллах............................................. 149
7.9. Рентгеноанализ преимущественных ориентировок (текстур)......... 155
7.10. Рентгенографическое исследование диаграмм состояния........... 159
Глава 8. Электронно-оптические методы исследования материалов 161
8.1. Просвечивающая электронная микроскопия....................... 161
8.2. Растровая электронная микроскопия............................. 167
Глава 9. Микрорентгеноспектральный анализ 175
9.1. Методы рентгеноспектрального анализа.......................... 176
9.2. Рентгеновский микроанализатор................................ 178
Глава 10. Рентгеновская дефектоскопия 185
10.1. Фотографический метод........................................ 185
10.2. Визуальный метод............................................. 187
10.3. Ионизационный метод......................................... 189
10.4. Гамма дефектоскопия.......................................... 190
Раздел III. Минералогия 191
Глава 11. Генезис минералов 192
Глава 12. Свойства минералов 212
12.1. Химический состав............................................ 212
12.2. Форма кристаллов и минеральных агрегатов.........„............. 213
12.3. Цвет минерала и цвет его черты................................. 217
12.4.Блеск........................................................ 218
12.5. Спайность и излом............................................ 219
12.6. Твердость.................................................... 220
12.7. Плотность.................................................... 221
12.8. Другие диагностические свойства минералов..................... 221
Глава 13. Классификация минералов и их подробное описание 222
13.1. Самородные элементы......................................... 222
13.2.Сульфиды..................................................... 227.
13.3. Галлоидные соединения........................................ 231
13.4.Окчиды...................................:.................. 233
13.5. Карбонаты.'сульф'аты, вольфраматы, фосфаты..................... 240
13.6.Силикаты и ал*омосиликаты..................................... 245
Глава 14. Элементы петрографии 255
Рекомендательный библиографический список........................... 261
ВВЕДЕНИЕ
Минералогию и кристаллографию относят к числу наиболее важных и древних наук, сохраняющих свое фундаментальное значение и в наше время. С древнейших времен минералы привлекали внимание людей и использовались ими в практических целях. Еще в палеолите (древний каменный век, до 12000 лет до н.э.) человек научился выбирать среди каменных обломков наиболее твердые и острые куски кремня, обсидиана, кварца и др., имеющие форму топора, наконечника стрелы, ножа. Эти обломки первоначально использовались первобытным человеком почти без всякой обработки.
В мезолите (12000 - 7000 лет до н.э., средний каменный век) широкое распространение получила обработка камня техникой скалывания, а в неолите (7000 - 3000 лет до н.э.) и техника шлифования каменными порошками. К концу неолита техника изготовления изделий из камня достигла высокой степени совершенства, что позволило мастерам того времени получать из камня изделия с внутренними полостями и отверстиями, иглы, тонкие пластины, топоры, ножи. Используя увлажненную глину, удавалось формовать из нее сосуды разной формы, обжигая их затем в костре. Считается, что к концу мезолита первобытный человек знал и использовал в своих целях не менее 40 минералов и горных пород.
Последующий переход от каменных орудий труда и быта к металлическим обусловил колоссальный рост производительности труда мастеров и резкое улучшение качества изделий. Металлические изделия допускали ремонт. Кроме того, из металла оказалось возможным изготовить такие изделия, которые нельзя было сделать из камня, например проволоку, лист, трубы. Первыми металлами, использовавшимися человеком, были самородная медь, а затем бронза (сплав меди с оловом, мышьяком). В энеолите (4000 - 3000 лет до н.э.) каменные и металлические орудия труда использовались одновременно; в бронзовом веке (3000 - 1000 лет до н.э.) работали преимущественно бронзовыми орудиями труда. Около 1000 лет до н.э. начался железный век, который продолжается и в наше время.
Переход от каменных орудий труда к металлическим впервые привлек внимание людей к рудам железа (гематит, магнетит, сидерит, бурый железняк), меди (халькопирит, борнит), олова (касситерит) и др. Это, в свою очередь, дало толчок к развитию минералогии как науки, которая первоначально представляла собой лишь совокупность практических советов и рецептов, необходимых для успешных поисков полезных ископаемых ["минера" (греч.) - образец руды; "логос" (греч.) - слово]. Таким образом, развитие мине-
Цена: 150руб.
