Оксобораты группы людвигита: минералы и перспективные материалы на их основе

Abstract

Исследованы природные оксобораты группы людвигита - азопроит, людвигит и вонсенит. Эмпирические формулы минералов, рассчитанные на пять атомов кислорода, имеют следующий вид: азопроит (Mg1.81Fe2+0.19)∑2.00(Fe3+0.36Ti0.26Mg0.26Al0.12)∑1.00O2(BO3), людвигит (Mg1.69Fe2+0.30Mn2+0.01)2.00(Fe3+0.90Al0.07Mg0.02Sn0.01)1.00O2(BO3) и вонсенит (Fe2+1.86Mg0.13)1.99(Fe3+0.92Mn2+0.05Sn4+0.02Al0.02)1.01O2(BO3). Установление взаимосвязи между составом, структурой и термическим поведением (293-1373 K) указанных минералов. Термические свойства исследованных оксоборатов коррелируют с их химическим составом. Выявлена тенденция возрастания с увеличением содержания Mg и Ti4+ и уменьшения Tпл с увеличением содержания Fe2+. Окисление Fe2+ - Fe3+ в случае содержания FeO-компоненты в минералах более 10 мас. % приводит к поэтапному твердофазному разложению, начинающемуся при температурах 500-600 K. Значения объемного коэффициента термического расширения 293K^αV людвигита и азопроита сопоставимы, вонсенита - наибольшие, что связано с наибольшими значениями средних длин связей, главным образом (Fe2+-O)6.