Volume 9 No1 1978
BARBARA KWIECIŃSKA
The rhombohedral modification existing in natural-graphites obtained from different environments has been measured by using X-ray methods. To avoid the preffered orientation effects in such materials the Debye-Scherrer photographs technique was chosen. The intensities were measured using a Dobson - type microdensistometer and Lirepho photometer. The single crystals have been investigated in precession and Weissenberg cameras.There are satisfactory relationship between the amount of rhombohedral phase and grain size of specimens and their metamorphic grades. The amount rhombohedral phase increases from 3 up to 28% with decreasing crystallite size and as the grade of regional metamorphism changes from high to low. It is supposed that the great amount of rhombohedral form in semi-graphites (about 35%) is due to stacking disorder and some influence of turbostatic structure. In monocrystals of pure graphites the amount of rhombohedral phase is negligible. The present observations are not inconsistent with the view that the metastable rhombohedral structure is prodyced by mechanical deformation during or subsequent to the growth of hexagonal graphite.
BARBARA KWIECIŃSKA
MODYFIKACJA ROMBOEDRYCZNA W GRAFITACH I SEMIGRAFITACH NATURALNYCH
W pracy przedstawiono wyniki badań rentgenostrukturalnych próbek pochodzących ze złóż grafitów i semigrafitów naturalnych, oraz substancji zgrafityzowanych, rozproszonych w skałach występujących w różnych facjach metamorfizmu regionalnego i kontaktowego. Głównym problemem podjętym w tej pracy jest reinterpretacja dotychczasowych koncepcji dotyczących obecności modyfikacji romboedrycznej w strukturze grafitu. Badania wykonano metodą Debye-Scherrer-Hull'a z rejestracja filmową stosując promieniowanie CuKa monochromatyzowane LiF. Do określenia ilościowego udziału fazy romboedrycznej wybrano linie (100) i (101) heksagonalne oraz ( 1023) - romboedryczną. Intensywność linii mierzono za pomocą mikrofotometru Dobson'a. W obliczeniach zawartości fazy romboedrycznej uwzględniono czynnik strukturalny, polaryzacyjny Lorentz'a i temperaturowy, pominięto natomiast czynnik absorpcji z uwagi na bardzo zbliżone wartości kątów Q dla płaszczyzn (100) i (1023). Nie uwzględniono również czynnika odpowiedzialnego za orientacją płaszczyzn (khl), ponieważ zaobserwowano na debyeogramach rożnych próbek grafitowych przygotowanych w ten sam sposób powtarzalność intensywności linii (h2 + hk + k2) oraz l2. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, ze zawartość fazy romboedrycznej kształtuje się różnorodnie. Istnieją zależności pomiędzy zawartością fazy romboedrycznej a sposobem wykształcenia grafitów naturalnych, ich cechami morfologicznymi. Wyniki pomiarów i obliczeń zawartości fazy romboedrycznej potwierdzają w pełni badania przeprowadzone techniką neutronograficznq (Kwiecinska, Kajzar, 1975). Zawartość fazy romboedrycznej zwiększa się wraz ze zmniejszeniem wielkości ziarn (kryształów) grafitu i zmniejszeniem stopnia metamorfizmu skał otaczających. W semigrafitach i grafitach o budowie krypto- i mikrokrystalicznej, ilość fazy romboedrycznej dochodzi do 35%. Na tak wysoką zawartość fazy R może mieć wpływ częściowe nieuporządkowanie sieci (udział struktury turbostratycznej) a zatem precyzyjne ustalenie fazy R jest obarczone pewnym błędem. Ilość modyfikacji romboedrycznej w grafitach o pełnym trójwymiarowym uporządkowaniu struktury waha się od około 28 do 3%. Nieznaczna zawartość fazy R stwierdzona w dużych makrokryształach grafitów naturalnych skłoniło autorkę do poszerzenia badań rentgenowskich o pomiary monokryształów w kamerach: precesyjnej i Weissenberg'a. W monokryształach pochodzących ze złóż Sri Lanka, Ticonderoga, Passava, Bulgaria i Kenia, orientowanych wzdłóż osi a i c, naświetlanych w różnych kolejnych punktach powierzchni nie zarejestrowano refleksów (1023) ani też (1043) . Wniosek wynikający z tych badań jest jednoznaczny: obecność fazy romboedrycznej w monokryształach grafitu, niezależnie od ich pochodzenia jest znikoma. Wykonane badania nie zaprzeczają poglądom, ze faza romboedryczna jest termicznie niestabilna oraz ze powstaje przez mechaniczną deformację sieci następującą w czasie wzrostu podstawowej struktury heksagonalnej.