刚玉晶体腐蚀像立体模型及腐蚀形貌动态演变-论文.pdf

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1、第42卷第12期人工晶体学报Vo1．42No．122013年l2月JOURNAL0FSYNTHETICCRYsTALSDecember．2013刚玉晶体腐蚀像立体模型及腐蚀形貌动态演变袁冠，赵珊茸，徐畅，邹屹(中国地质大学地球科学学院，武汉430074)摘要：采用固定物质的量比的NaOH-KOH混合熔融物对刚玉不同结晶学方向的切面进行腐蚀实验，建立了刚玉腐蚀像的立体模型，并且以{1011}为代表切面，进行腐蚀坑动态演变研究。研究发现刚玉切面的腐蚀像能很好地反映晶体的对称特点，各切面的腐蚀坑在三维空间分布的立体模型和投影图可用于对刚玉晶体的定向。随腐蚀时间的延长，{1011}切面

2、的腐蚀坑的大小，深浅以及稳定程度都产生一系列变化，说明晶体各向异性对腐蚀坑形态的控制需要一定时间。关键词：刚玉；腐蚀像；晶体定向；动态演变中图分类号：0799文献标识码：A文章编号：1000-985X(2013)12-2504-05DynamicEvolutionofStereomodelandCorrosionMorphologyofCorundumCrystalEtchingFiguresYUANGuan，ZHAOShan—rong，XUChang，ZOUYi(FacultyofEarthSciences，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan

3、430074，China)(Received18June2013，accepted20September2013)Abstract：Inthispaper。NaOH—KOHmixturemeltwithfixedmoleratiowereusedtocorrodeacorundumcrysta1．Theetchfiguresonsectionswithdifferentcrystallographicdirectionswereobserved，andastereomodelofetchfigureswereestablished．Taking{1011}asanexample

4、，thedynamicevolutionofcorrosionwasdiscussed．Theresultsshowthatetchingfigurescanreflectthecharacteristicsofthecrystalsymmetry．Therefore，thethree—dimensionalmodelofetchfiguresandthestereographicprojectiondiagramcanbeusedforthecrystallographyorientationofcorundum．Thestudycanbeusedforthecrystall

5、ographyorientationofcorundum．Aserosiontimeincreasing，themorphologyofetchfigureson{1011}hadmadeaseriesofradicalchangesonsize，depth，andstability．Itisindicatedthatcertaintimeisneededtocontrolthemorphologyofcorosionpits．Keywords：corundum；etchingfigure；crystalorientation；dynamicevolution1引言近年来，有关

6、晶体腐蚀像反映晶体对称性的研究取得了一系列的研究成果。晶体表面被侵蚀后形成的具有一定几何形状的腐蚀坑，被称为腐蚀像。与晶体形态一样，腐蚀像也严格受晶体对称控制。晶体表面在与腐蚀剂反应的过程中，因不同方向上的溶蚀速度不同，这种溶蚀速度的各向异性导致了蚀坑具有规则的收稿日期：2013-06—18；修订日期：2013-09-20基金项目：国家基础科学人才培养专项基金(J0830520)；国家自然科学基金(40872040)作者简介：袁冠(1992一)，男，湖北省人。E-mail：1160831808@qq．com通讯作者：赵珊茸，教授，博士生导师。E—mail：shanrongzha

7、o@aliyun．corn．ca第12期袁冠等：刚玉晶体腐蚀像立体模型及腐蚀形貌动态演变2505几何多面体形状。且因蚀坑形态主要受内部结构控制，腐蚀像所反映的晶面对称性较晶面花纹更可靠。刚玉(A1O)晶体可以形成于岩浆作用、接触变质作用和区域变质作用过程中，在自然界中广泛存在。刚玉具有十分广泛的材料学应用价值，主要利用其高硬度作为研磨材料和精密仪器的轴承。晶形好，粗大，色泽美丽且无瑕疵，为高档宝石，如红宝石，蓝宝石，星彩宝石等。人工合成的红宝石可作为激光材料。前人对刚玉晶体的腐蚀开展了大量研