东南极米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩变质作用与年代学研究

东南极普里兹构造带被认为受到格林维尔期及泛非期两期构造热事件的影响,分别与罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的演化密切相关,但对两期构造热事件的性质还存在争议。为了进一步完善该构造带的演化历史,从矿物学、岩石学、相平衡模拟、锆石年代学等角度对普里兹构造带米洛半岛尖晶石-堇青石麻粒岩进行了研究。结果表明其主期矿物组合为尖晶石+堇青石+黑云母+矽线石+少量石榴子石+钾长石+钛铁矿,温压条件为870~910℃、0.64~0.69 GPa,晚期退变至810~820℃、0.49~0.53 GPa,并暗示了更高的峰期变质条件(T>910℃,P>0.69 GPa)。CL图像显示锆石具有明显的核-幔-边结构,LA-ICP-MS锆石U–Pb年代学分析显示核部年龄主要集中在613±7 Ma到877±9 Ma,最大值916±11 Ma,比典型的格林维尔期年龄年轻。锆石边部加权平均年龄为526±8 Ma,其Th/U比值范围较大(0.06~1.23),多数Th/U比值较高(>0.1),应代表峰后冷却结晶阶段。尖晶石-堇青石麻粒岩记录了中低压/高温—超高温的变质条件,结合区域已有资料,可能具有顺时针轨迹,其变质演化历史可能反映了碰撞造山之后的伸展阶段,推测与冈瓦纳超大陆的聚合过程有关。

原位合成镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷的研究

为了提高锂离子电池正极材料用匣钵的使用寿命,以桂广滑石、鹤壁煅烧铝矾土和鹤壁堇青石熟料为原料,采用原位合成技术制备了镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷。测试和分析了烧结样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度、抗热震性能、物相组成以及显微结构。实验结果表明,采用原位合成的镁铝尖晶石-堇青石复相陶瓷的晶粒分布均匀、结合紧密,明显提高了样品的抗热震性和耐腐蚀性。最佳配方为经1 360℃烧成的A2样品（桂广滑石47.72%、煅烧铝矾土46.49%、堇青石熟料5.79%）,其吸水率为0.37%、气孔率为0.95%、体积密度为2.59g/cm3、抗折强度为114.12 MPa。堇青石熟料的最佳添加量为5.79%,添加少量堇青石熟料起到晶核剂作用,同时能够显著地降低样品的吸水率和气孔率,提高样品的体积密度、抗折强度和抗热震性能,拓宽样品的烧成范围。通过XRD和SEM分析表明,烧成样品的相组成为堇青石和镁铝尖晶石,样品的晶体发育比较完善,堇青石呈六方柱状,纵横交错排列,镁铝尖晶石呈颗粒状,分布于堇青石晶粒之间。30次热震（1 100℃～室温）后经1 360℃烧成的A2样品的相组成没有明显的变化,抗热震性能较优。

ZnO对MgO-Al_2O_3-SiO_2体系的结构和红外辐射性能的影响

采用固相反应法制备名义组成为Mg2 ( 1x) Zn2xAl4Si5O1 8(x =0～ 0 .6)的红外辐射材料 ,测试了样品的红外辐射性能 ,并用XRD ,IR ,2 9SiMASNMR等方法研究了体系的结构。研究结果表明 :x≤ 0 .2时样品主要为Zn2 + 固溶α堇青石结构 ,Zn2 + 的固溶使T1 (与 [MgO6 ]八面体一起在六元环之间起连接作用的四面体 )和T2 (组成六元环结构的四面体 )四面体上Al,Si分布的有序度提高 ,引起α堇青石晶格产生畸变 ,增强了晶格振动的非简谐效应和样品的红外辐射性能。x =0 .2时样品的红外辐射性能达到最佳 ,其法向全波段比辐射率达到 0 .89,在 8～ 2 5 μm内各波段的辐射率达到 0 .90～ 0 .93。x >0 .2时样品的红外辐射性能随x的增大而降低 ,x≥ 0 .4时样品中主要形成 (Mg1xZnx)Al2