Том 334 № 8 (2023)

DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2023/8/4174

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ КРИСТАЛЛИЧНОСТИ КВАРЦЕВОГО СЫРЬЯ

Ссылка для цитирования: Оценка степени кристалличности кварцевого сырья / М.В. Коровкин, Л.Г. Ананьева, А.А. Жерлицын, С.С. Кондратьев, О.В. Савинова, В.С. Курская // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023. – Т. 334. – № 8. – С. 59-67.

Актуальность исследования определяется необходимостью оценки степени преобразования кварцевого сырья в его естественном залегании, а также изменением свойств сырья и изделий на его основе при различных условиях эксплуатации. Нами использовались методы рентгеновской дифракции и инфракрасной спектроскопии для оценки степени кристалличности различных кристаллических кварцевых материалов и изделий из диоксида кремния, которые показали удовлетворительную сходимость результатов и могут быть рекомендованы для использования в мировой практике. Объекты: искусственно выращенный кварц, в том числе образцы синтетического кварца с примесью алюминия, зонально окрашенный монокристалл кварца с примесью двух- и трёхвалентного железа; природные кристаллы аметиста, дымчатого кварца, оптический кварц; образцы плавленого кварца, изделия из технического и оптического кварцевого и силикатного стекла; а также мелкозернистые образцы кварцитов, в том числе их микро- и наноразмерные фракции. Методы: оптическая и электронная сканирующая микроскопия, рентгеноспектральный анализ, инфракрасная спектроскопия, рентгеновская дифракция. Результаты. Показано, что степень кристалличности кварцевого сырья и изделий на его основе определяется наличием структурного упорядочения в ближней зоне, характеризующей кристаллическое состояние, соответствующее фазе α-кварца, что уверенно регистрируется методами XRD и FTIR. Локальная разупорядоченность высокочистого кварца или кварцитов, имеющих в своей структуре различные примеси или дефекты, возникающие под действием внешних воздействий или эксплуатации, вызывает ухудшение их свойств и, как следствие, уменьшение степени кристалличности.

Ключевые слова:

кварц, кварциты, диоксид кремния, кварцевое стекло, индекс кристалличности, рентгеновская дифракция, инфракрасная спектроскопия

Авторы:

Михаил Владимирович Коровкин

Людмила Геннадьевна Ананьева

Андрей Алексеевич Жерлицын

Сергей Сергеевич Кондратьев

Олеся Вячеславовна Савинова

Вероника Сергеевна Курская

Скачать pdf