水合物中高岭石片层卷曲形貌和取向研究牛继南强颖怀（中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州221116）摘要：为了验证高岭石片层是否有沿b轴和a轴以外方向的卷曲，本文通过对高岭石水合物透射形貌的观察和选区衍射分析，结果发现：（1）在单个片层上，不仅有单独卷曲、相对平行的双卷曲，还发现了夹角约成120°的两个相邻卷曲；（2）除了有Singh和Mackinon早前观察到的[010]卷曲轴外，这里还发现了[1-10]、[110]、[3-10]和[310]等晶向的卷曲轴。通过对高岭石结晶形貌的计算也得到了卷曲轴的可能方向，结果和选区衍射符合的很好，这证实了Singh和Mackinon的高岭石片层卷曲只有平行于和垂直于主结晶面两种类型的说法。此外，通过分析高岭石片层中四面体和八面体的连接情况，认为它们有两种匹配类型：(1)两个相邻四面体仅和一个八面体相连；(2)两个相邻四面体和两个共棱八面体相连。通过高岭石晶胞中这两种匹配类型分布的分析，认为几种晶向发生卷曲的难易程度顺序为[110]>[010]=[310]=[3-10]>[100]>[1-10]，并认为如果统计的样品足够多，则可能得到类似的变化趋势。关键词：埃洛石；高岭石；水合物；卷曲；取向：O641CurlingMophologyandOrientationofKaoliniteLayerinHydrateNIU激-NanQIANGYing-Huai(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,激angsuProvince,P.R.China)Abstract:Inordertoinvestigateiftherearecurlingsofkaolinitelayeralongotherdirectionsthanbaxisandaaxis,TEMmorphologyandSAEDanalysisweremadeforkaolinitehydrate,resultsshowthat:(1)therearenotonlysinglecurlingordoubleparallelcurlings,butalsodoubleadjacentcurlingswithabout120°angleinasinglelayer;(2)besides[010]curlingaxispreviouslyobservedbySinghandMackinon,curlingaxisof[1-10],[110],[3-10]and[310]arealsofoundinthisstudy.Possiblecurlingaxisdirectionscouldbealsogotbycalculatingcrystalmophologyofkaolinite,whichaccordedwithSAEDresultwell,thisapprovesSinghandMackinon'sviewpointthatkaolinitelayercurlinghasonlytwotypes—parallelandperpendiculartomaincrystalface.Furthermore,weanalyzedtheconnectionbetweentetrahedronandoctahedronandthoughtthereweretwoconnectiontypesbetweenthem:(1)twotetrahedronsconnectedwithonlyoneoctahedron;(2)twotetrahedronsconnectedwithtwooctahedrons.Byanalyzingthedistributionoftwotypesofconnections,wethoughttheeasinessorderofcurlingprocesswas[110]>[010]=[310]=[3-10]>[100]>[1-10],andifthestatisticsampleswereenoughthesimilartrendwouldbeachieved.KeyWords:Halloysite;Kaolinite;Hydrate;Curling;Orientation埃洛石作为一种重要的高岭石类矿物，具有和高岭石类似的1：1片层结构，但是与高岭石相比层间多出一层水分子。Pauling(1930)最初提出高岭石结构时，指出硅氧四面体层和铝氧八面体层的不匹配会使高岭石单片层有轻微弯曲的趋势，但高岭石晶体中层间氢键的作用克服了这种趋势。Bates等(1950)认为埃洛石中水分子层的进入削弱了相邻层之间的作用力，片层间仅靠与水分子的弱氢键相连，这种作用力无法克服片层的弯曲趋势，因而埃洛石呈现出管状形貌；同时他们提出了四面体层和八面体层尺寸与埃洛石管径的关系，并以三水铝石晶胞尺寸作为八面体层的自然尺寸估计了埃洛石管的直径。Singh(1996)也以Bates等提出的关系研究了四面体弯曲和旋转对Si-Si斥力的影响。但在这些研究中，人们---本文于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---讨论的都是高岭石片层沿b轴或a轴方向的卷曲，因此在实际中究竟有没有沿其它方向的卷曲自然成为一个有趣的问题。遗憾的是这些年来埃洛石形貌研究虽多但单纯研究卷曲取向的却几乎没有，常见的形貌分析中（Honjo和Mihama,1954;Kohyama等,1978），人们同Bates和Singh一样仅仅给出了沿主轴方向的卷曲。埃洛石仅在特定地质条件下才能形成，而且易脱水，不利于储存和运输，这给不同地区的研究者带来了相...