萤石晶体（材料科学报告）.doc

萤石晶体(材料科学报告)姓名:鲁亚平班级:10光伏班学号:10366023萤石又称氟石,是一种常见的卤化物矿物,它的成分为氟化钙,是提取氟的重要矿物。萤石有很多种颜色,也可以是透明无色的。透明无色的萤石可以用来制作特殊的光学透镜。萤石在紫外线或阴极射线照射下长发出蓝绿色荧光,故名。萤石中的钙又是可被钇、铈等稀土元素同类同像置换。当YF3或CeF3的含量达到10%以上时分别成为钇萤石和铈萤石。萤石常呈立方体晶体,其次为八面体和菱形十二面体,常由两个立方体相互贯穿而形成双晶集合体呈粒状或致密块状,常呈绿或紫红色,较少白色、酒黄色或无色。玻璃光泽,色散低,透红外线、紫外线能力强。主要性质及结构化学成分:CaF2,Ca:%,F:%。常见颜色:绿、蓝、棕、黄、粉、紫、无色等。光泽:玻璃光泽至亚玻璃光泽。解理:四组完全解理。{111}面摩氏硬度:4。密度:(+,-)g/cm3。沉淀平衡常数:Ksp=10-6 光性特征:均质体。多色性:无。折射率:(±)。双折射率:无。紫外荧光:随不同品种而异,一般具很强荧光,可具磷光。吸收光谱:不特征,变化大,一般强吸收。放大检查:色带,两相或三相包体,可见解理呈三角形发育。特殊光学效应:变色效应。结晶状态:晶质体晶系:等轴晶系晶体习性:常呈立方体、八面体、菱形十二面体及聚形,也可呈条带状致密块状集合体(正常结晶应该是立方体,但是{111}面的完全解理,使得很多萤石晶体破碎后成规则的八面体,不要认为萤石结晶就是成八面体)。晶体结构:晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有4个钙离子和8个氟离子。为AX2型化合物的典型结构之一。阳离子位于立方晶胞的角顶和面心,具八次配位;阴离子位于八分之一晶胞小立方体的中心,具四次配位。其结构属立方晶系,其空间群为Fm3m,点群为m3m,a=,z=4,其晶胞结构如图(a)所示,其中钙离子位于立方体内八个小立方体的中心。氟化钙晶胞中质点的坐标是:钙离子(000),(1/21/20),(1/201/2),(01/21/2),氟离子(1/41/41/4),(3/43/41/4),(3/41/43/4),(1/43/43/4),(3/43/43/4),(1/41/43/4),(1/43/41/4),(3/41/41/4)。如果用紧密堆积方式考虑,则钙离子安莉芳紧密堆积排列,而氟离子填充于全部四面体空隙之中。此外图(c)中所示为萤石晶体结构以配位多面体相连的方式,图中立方体是Ca-F立方体,钙离子位于立方体中心,氟离子位于立方体顶角,立方体之间以共棱方式相连。在萤石晶体结构中,由于钙离子形成的紧密对集中八面体空隙全部空着,因此,在结构中,八个氟离子之间就有一个较大的“空洞”,这些“空洞”为氟离子的迁移扩散提供了条件,所以萤石结构中往往存在氟离子的扩散机制。成因及产状萤石是一种多成因的矿物。(1)内生作用中主要是由热液作用形成,与中低温的金属硫化物和碳酸盐共生。热液的萤石矿床有两类:一是产于石灰岩中的萤石脉,共生矿物主要是方解石,石英很少。有时与重晶石、铅锌硫化物伴生。另一种是建于流纹岩、花岗岩、片岩中产出的萤石脉,共生矿物主要是石英。(2)沉积型,在沉积岩中成层状与石膏、硬石膏、方解石和白云石共生,或作为胶结物以及砂岩中的碎屑矿物产出。开采及