方镁石、刚玉、尖晶石、莫来石等晶体特异形貌的表征

高振昕 张 巍 黄振武 卫晓辉

1）中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 河南洛阳471039

2）濮阳濮耐高温材料（集团）股份公司 北京研发中心 北京101318

晶体的形状是由晶格构造决定的：晶体形状与构造吻合，称自形晶；不吻合，称他形晶；局部吻合，称半自形晶［1］。但晶体生长过程却受析晶环境的影响和制约，尤以人工晶体为甚。实践表明，只有部分自熔体（液体）中析出的晶体可保持自形；至于多晶烧结材料，因晶体生长受到不同析晶环境限制而不宜简单地以他形或自形标识了。

早年，借助于OM无法直接观察到晶体的真实形状，只得通过晶体的2D形状综合建立3D图像；时下，应用SEM和FESEM可直接观察到晶体形状，并借助于能谱仪和波谱仪表征其元素组成。然而，有些图像尽管使用了SEM或FESEM拍摄，因分辨力不够高仍得不到完美的图像。方镁石、刚玉、镁铝尖晶石和莫来石都是最被熟知的，也是构成无机材料的主要物相。本文中，采用高分辨力图像分析了这4种典型晶体在不同条件下的特异形貌，以飨读者。

1 方镁石的形貌

方镁石属于立方系，其自形晶为六面体和八面体，亦可成为多种形状［2］，如电熔材料中常有柱状晶和纤维状晶等。

1.1 致密化的多晶结构

致密化的烧结方镁石不具备自由生长空间，只在不同程度的粒状范围内生长，因晶间结合状态而呈现不同的形状和大小。方镁石形貌见图1。可以看出，方镁石晶体有明显的直齿形轮廓，晶内多微孔，这些包裹于晶内的微孔将不易消失，直至晶体熔融。……