Сферолиты
Своеобразные формы роста кристаллов возникают в результате расщепления в процессе роста. Само по себе расщепление кристалла вызывается его неоднородностью, обусловливающей не строго параллельное расположение частей, из которых слагается реальный кристалл.
Явление расщепления кристаллов подробно изучено О. Леманном. Известно, что этому явлению благоприятствуют: примеси к раствору или расплаву, быстрый рост, крупные размеры, значительные колебания температуры, механические повреждения
кристалла и т. д. Расщеплению подвергаются в соответствующих Условиях многие кристаллические вещества.
Количественная интерпретация явления расщепления кристалла по Бернауэру такова. Предположим, что выросший в определенных условиях кристалл АВ (рис. 65) имеет удлиненную форму и может расти далее с постоянной скоростью только в направлении своей длины, не утолщаясь или утолщаясь незначительно в поперечном направлении. С некоторого момента концы иглы начинают расщепляться в стороны на ветви с постоянной скоростью расщепления. Из чертежа видно, что dS = rda, где г — радиус
окружности. Отсюда следует, что расщепляющийся в процессе роста иглообразный кристалл при указанных условиях примет со временем форму, которая в сечении представляет собой сочетание четырех равных между собой окружностей и четырех соответствующих эвольвент. В данном примере эвольвентной окружности АС будет кривая CD.
Расщепление начинается с образования расщелин у двух противоположных концов кристалла. Такое расщепление может привести к образованию сферолита с двулистником (рис. 66) более или менее правильной формы в зависимости от толщины волокон расщепленного кристалла. Сферолит с двулистником образован радиальными волокнами двух сортов, граница между ними имеет вид двух сросшихся листьев.
Другой тип сферолитов, сферокристаллы, составлены из молекулярных тонких волокон, исходящих из одного центра по радиусам; поверхность сферокристалла гладка и часто строго сферична. При рассматривании сферокристаллов в поляризованном свете при скрещенных николях виден черный крест, исчезающий при наблюдении в обыкновенном свете.
Образование сферокристаллов с молекулярно-тонкими волокнами можно также объяснить разветвлением одного зародыша,однако это предположение пока еще не было развито и не получило подтверждения.
Образование сферолита, как показали наблюдения, тесно связано и с явлением ортотропизма и с принципом «выживания» зародышей. Так, третий тип сферолитов, обыкновенный сферолит возникает в вязкой переохлажденной жидкости из группы обломков кристаллов.
Обыкновенный сферолит состоит из отдельных удлиненных кристаллов или хорошо различимых монокристальных волокон, расположенных радиально от одного центра. По внешней форме этот кристаллический агрегат приближается к шару; поверхность его неровна и покрыта множеством граней составляющих кристаллов. Некоторые авторы принимают сферокристаллы за особый вид твердых тел, отличающихся как от кристаллов, так и от кристаллических агрегатов. На кристаллы они похожи тем, что образуются из одного зародыша, а на кристаллические агрегаты тем, что имеют неоднородную структуру.
Появление скрученных кристаллов можно удовлетворительно объяснить, например, расщеплением или трещиноватостью, обусловленной гетерометрией. Так, например, если в призматическом кристалле пирамиды роста граней призмы в результате вхождения примесей будут иметь меньшие параметры решетки, они смогут разрывать и развертывать веером головки кристалла. Параллельная удлинению спайность в кристалле, очевидно, будет особенно способствовать этому явлению.
В пластинчатых короткопризматических кристаллах вызванное примесями сокращение параметров решетки пинакоидальных граней поведет к отслаиванию нарастающих слоев и образованию форм, аналогичных железной розе гематита.
Скачать реферат: