第26卷第4期高分子材料科学与工程
Vol.26,No.4 2010年4月
POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING
Apr.2010
PP g (GMA co St)增容PC/PP 共混体系的形态与性能
李 昱,尹 波,兰 杰,李澜鹏,杨鸣波
(四川大学高分子科学与工程学院,高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065)
摘要:运用分级注入方法制备了不同配比的PC/PP g (GM A co St)/PP 共混物。通过力学性能测试、扫描电子显微镜观察、高压毛细管流变测试等方法考察了增容剂PP g (GM A co St)对PC/PP 共混体系的形态与性能的影响。PP g (GM A co St)的加入提高了两相界面结合力,降低了分散相粒子尺寸,有效地改善了共混体系的相容性;同时PC/PP g (GM A co St)/P P 体系的拉伸性能得到显著的提高,体系表观黏度提高,对剪切应力的敏感性降低。关键词:聚丙烯;聚碳酸酯;甲基丙烯酸缩水甘油酯;分级注入;反应增容
中图分类号:T Q 314.24+5.9 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2010)04 0055 04
收稿日期:2009 12 11
基金项目:国家自然科学基金面上项目(20874066)
通讯联系人:杨鸣波,主要从事聚合物加工过程中形态控制的研究, E mail:yangmb@https://www.doczj.com/doc/053807419.html,
聚丙烯(PP)具有密度小、价格低、合成工艺相对较简单和产品综合性能好、用途广泛等优点,所以聚丙烯的高性能化与工程塑料化成为当今高分子领域的研究热点。已有的研究结果[1]
表明聚丙烯与刚性的工程塑料共混能同时提高刚性和韧性。用PC 与PP 共混,可有效改善聚丙烯的力学性能,扩大应用范围[2,3]。但两者相容性差,需添加增容剂来改善两相的相互作用。本文采用聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯与苯乙烯共聚物(PP g (GM A co St))(结构式见Scheme 1)作为PC/PP 共混体系的增容剂,运用分级注入的混合方法制备不同配比的PC/PP g (GMA co St)/PP 共混物,研究了分级注入反应增容对PC/PP 共混体系形态与性能的影响。
PP
CH 2CH
CH 3C
O
O
CH 2
C O CH 2
Scheme 1 Molecular formu la of PP g (G MA co St)
1 实验部分
1.1 主要原料
PP:T30S,粉料,MFR 为4.115g/10min,武汉;PC:粒料,K1300,日本帝人;甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA):上海;苯乙烯(St ):天津;过氧化二异丙苯(DCP):熔点为39 ~41 ,上海。
1.2 主要仪器设备
SHJ 20型同向旋转双螺杆挤出机:南京;单螺杆
挤出机,佛山;PS40E5AS 型精密注射机:日本;AGS J 型电子精密万能试验机:日本;U J 40型悬臂梁冲击实验机:河北;JSM 5900LV 型扫描电子显微镜:日本;Rosand RH7D 型高压毛细管流变仪:英国。1.3 试样制备
1.3.1 原料预处理:原料使用前在鼓风干燥箱中进行干燥。PP 在80 烘4h,PC 在100 烘12h 。
Tab.1 The component of the specimen(PP
g (GMA co St))
Com ponents PP GM A St M ass proportion
100
6
8
1.3.2 PP g (GMA co St )增容剂的制备:PP g (GM A co St)为自制接枝物,其配方见T ab.1。在接枝PP 体系中添加苯乙烯(St)单体,可控制PP 的降解,同时提高GMA 接枝PP 的效果[4]。室温下,将PP 、GAM 、St 、DCP 、抗氧剂1010和抗氧剂168在高速混合机中混合10min 后用双螺杆挤出机挤出造粒。双螺杆挤出机的参数设置:料筒各段温度为180 、190 、210 ;机头温度为205 。
1.3.3 PC/PP/PP g (GMA co St)共混物的制备:制备4组不同组分的共混物,其编号及组成见Tab.2。2~4号样采用分级注入方法,即增容剂PP g (GMA co St)由单螺杆挤出机挤出从侧向注入到双螺杆挤出
机中,再与已在双螺杆挤出机中熔融混合的PC/PP 一起挤出造粒。挤出粒料在80 烘箱中干燥4h,再注射成标准试样。双螺杆挤出机料筒各段温度为180 、220 、250 ;机头温度为250 。单螺杆挤出机料筒各段温度为180 、190 、210 ;机头温度设定为205 。注射机的参数设置:注射机各段温度为240 、250 、255 、250 ;注塑速率为6 3g/s,注塑压力为54MPa 。1.4 测试
1.4.1 拉伸性能:按GB/T 1040-1992标准测试,拉伸速率50mm/min 。
1.4.2 冲击性能:按GB/T1843-1996测试,试样缺口深度2m m 。
1.4.3 扫描电镜(SEM )观察:将各挤出及注射试样在液氮中冷却后脆断,断面喷金后用扫描电镜观察其断面形态,加速电压为20kV 。
1.4.4 流变性能:采用Rosand RH 7D 型高压毛细管流变仪进行流变行为测试,毛细管长径比为16/1,测试温度为250 。
Tab.2 The component of PC /PP blends
Sample No.w (PC)(%)w (PP)(%)w (PP g (GM A co St)
(%)1234
20202020
80604020
02040
60
Fig.1 SEM micrographs of the fractured surface of PC/PP and PC/PP g (G MA co St)/PP extrudates
2 结果与讨论
2.1 PC/PP g (GMA co St)/PP 共混体系挤出试样的断面形态
Fig.1是PC/PP 和PC/PP g (GMA co St )/PP 体系双螺杆挤出试样的扫描电镜照片。(a)为PC/PP 共混物,(b)、(c)、(d)是采用分级注入方法制备的PP g (GMA co St)增容的PC/PP 共混物。从(a)可看出,PC 粒子以球形粒子形态分布在PP 基体中,分散相尺寸较大且不均匀,两相界面清晰,说明两相相容性很差;从(b)可看出,随着增容剂的加入,PC 球形粒子的尺寸变小,两相界面模糊,这是因为增容剂与PP 相的相容性很好而且其分子链上的环氧基能与PC 的端羟基反应,原位生成接枝共聚物(反应式见Scheme 2),使得PP/PC 两相相容性提高;随着增容剂含量增大,如(c)、(d),分散相PC 粒子的尺寸变得更小,说明界面相互作用继续增强,体系的相容性进一步提高。
PP
CH 2CH
CH 3C
O
O
CH 2
C O
CH 2+HO
PC
PP
CH 2CH
CH 3C
O
O
CH 2
CH OH
CH 2O
PC
Scheme 2 Reaction between PP g (G MA co St)and PC
2.2 PC/PP g (GMA co St)/PP 共混体系的流变行为
Fig.2为PC 、PP 、PC/PP 及不同的PC/PP g /(GMA co St)/PP 共混体系的表观剪切黏度 表观剪切速率曲线。
可以看出,在表观剪切速率为214s -1时,PP 与PC 的表观黏度比为1 6 3,未增容共混物的表观黏度与纯PP 的黏度相接近。从PC/PP 共混物的断面形态来看,PC 分散相以球形粒子分布于PP 基体中,且PP/PC 两相相互作用较弱,因此PC 分散相的高表观黏度对PP/PC 共混物的表观黏度贡献不大,同时由于在流动过程中PC 对PP 有着类似润滑的作用,导致未增容时共混物黏度与PP 基体的黏度相差不大。
从Fig.2可见,分级注入方法制备的增容共混体
56高分子材料科学与工程2010年
系的表观黏度比PP和PP/PC共混物的表观黏度都高,这是因为PP g /(GMA co St)与PP相容性好,与PC发生原位增容反应,使分散相PC与基体PP的界面作用增强,体系的表观黏度增大。但是随着PP g / (GMA co St)含量的增高,三相共混体系表观黏度有所降低。其原因在于制备增容剂时引入了DCP,DCP 自由基引发接枝PP的反应过程中,PP在过氧化物自由基的作用下发生氢消除反应,形成了PP大分子自由基,这种自由基与单体进行接枝反应的同时也伴随着很严重的链断裂( 断键)[4],体系的黏度降低。所以增容共混体系的表观黏度随增容剂含量的增加依次降低。但因为同时受界面作用引起的黏度增加的影响,仍然比未增容的PP/PC共混物的表观黏度大。
Fig.3为PC、PP、PC/PP及不同的PC/PP g / (GMA co St)/PP共混体系的流变曲线。纯聚合物与共混物呈明显的非牛顿性,且三种不同配比的PC/PP g /(GMA co St)/PP共混物的剪切应力比未增容的PC/PP共混物的剪切应力大。这说明加入增容剂使共混物的相容性提高,界面作用增强,对剪切速率的敏
感性降低。
Fig.2 Apparent shear viscosity of PC,PP,PC/PP and PP/PP
g (GMA co St)/PC blends as a fu nction of apparent shear
rate(measured at260
)
Fig.3 Apparent shear stress of PC,PP,PC/PP and PP/PP g
(G MA co St)/PC blends as a function of apparent shear
rate(measured at260
)
Fig.4 SEM micrographs of the fractu red surface of PC/PP and PC/PP g (G MA co S t)/PP injection molding specimen
Tab.3 Effect of PP g (GMA co St)on mechanical properties
S ample
No.
Tensile strength
(M Pa)
Elongation at break
(%)
Im pact strength(kJ/m2)
Gate side Non gate side
125.5376.20 2.90 2.48
230.86107.80 2.59 2.33
332.90114.94 2.73 2.46
434.90114.63 3.55 2.92
2.3 PC/PP g (GMA co St)/PP共混体系注塑试样
的断面形态
Fig.4中(a)分散相粒径较大,相容性很差;(b)分
散相依然呈球形粒子分布,但粒径明显变小,且有少部
分粒子发生轻微取向;(c)分散相粒径进一步减小,且
取向程度进一步加强,部分分散相呈纤维状;(d)大多
57 第4期李 昱等:PP g (GM A co St)增容PC/PP共混体系的形态与性能
数分散相被拉伸变形为纤维状,只有少数粒径较小的球形分散相存在。这是因为随着增容剂的增多,两相界面粘接作用增强,分散相粒子随基体运动,受剪切作用发生取向形成纤维状。
2.4 PP g (GMA co St)增容PC/PP共混体系的力学性能
随着增容剂含量的增加,共混体系拉伸强度显著提高,加入60份PP g (GMA co St)时,增容共混体系的拉伸强度比未增容时提高了36%。因为随着增容剂含量的增加,界面结合增强,分散相随着基体运动而发生形变呈纤维状,拉伸性能得到提高。同时,增容体系的断裂伸长率也有大幅度提高,说明两相界面作用增强,有效地提高了材料的拉伸韧性。试样的冲击强度随着增容剂的加入变化不大,说明增容剂对共混体系的冲击韧性影响不明显。
3 结论
PP g (GMA co St)能有效地改善PC/PP共混体系的相容性,挤出试样或注射试样的分散相形态表明,随着增容剂含量的增高,两相界面也越模糊,相容性提高。PP g (GMA co St)的加入显著的提高了拉伸性能。PC与PP两相界面作用的增强也使共混体系的表观黏度提高,对剪切应力的敏感性降低。
参考文献:
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Morphology and Properties of PC/PP g (GMA co St)/PP Blends
LI Yu,YIN Bo,LAN Jie,LI Lan peng,YANG M ing bo
(College of Poly mer Science and E ngineering,State K ey L aboratory of Poly mer
Materials Engineer ing,Sichuan Univer sity,Chengdu610065,China)
ABSTRAC T:PP/PP g (GMA co St)/PC blends w ith different compositions were prepared by lateral stage injection processing method,and the effects of polypropy lene g (glycidyl methacrylate co styrene)(PP g (GMA co St)) compatiblizer on the morphology and properties of PC/PP blends w ere studied by mechanical property test,scanning electron m icroscope(SEM).With the addition of PP g (GMA co St),the interface interaction betw een PP and PC improved,the tensile strengths w ere dramatically enhanced by adding PP g (GMA co St),w hich indicated that the compatibility of PC/PP blends w as significantly improved.T he increased interface interactions betw een PC and PP resulted in enhanced apparent viscosity and decreased sensitivity to the shear flow as w ell.
Keywords:polypropylene;poly carbonate;glycidyl methacrylate;multi stag e injection;reactive com patibilization 58高分子材料科学与工程2010年
《地质学基础》 实习指导书 实习一、矿物的形态及主要物理性质 一、实习要求矿物的形态及主要物理性质是鉴定、识别矿的主要依据。因此掌握矿物的形态特征和观察、描述矿的主要物理性质是学习矿物的基础。1．学会正确观察和描述常见矿的形态和主要物理性质；2．了解矿物颜色、条痕、光泽、透明度等光学性质之间的相互关系。 二、实习内容 （一）矿物的形态矿物晶体形态是鉴定矿物的重要标志之一，因为不同矿物常具不同的形态特征。另一方面，同一种矿物，在不同的地质条件下又可形成不同的晶体形态。矿物形态研究具有重要意义。 1．矿物单体的形态：单形、聚形。 2．矿物集合体的形态：规则集集合体的形态、不规则集集合体的形态。（一）矿物的主要物理性质 1．矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度。 2．矿物的力学性质：硬度、解理与断口、其它物理性质（比重、磁性、导电性、放射性等）。 实习二、认识常见矿物 一、实习要求1．根据矿物的形态和主要物理性质学会识别常见的几类矿物：自然元素、硫化物及类似化合物、氧化物及氢氧化物、卤化物；
2．学会描述矿物的基本方法，并填写报告表。 二、实习内容 1．自然元素：石墨 2．硫化物及类似化合物：辉钼矿、方铅矿、辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿、雄黄、雌黄、辰砂。 3．氧化物及氢氧化物：赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿、黑钨矿、锡石、软锰矿、硬 锰矿、褐铁矿、石英 4．卤化物：萤石 实习三、认识常见矿物 一、实习要求 1．根据矿物的形态和主要物理性质学会识别常见的几含氧盐矿物； 2．重点掌握橄榄石、石榴子石、普通辉石、普通角闪石、云母、正长石、斜长石、钾长石、方解石、白云石等重要造岩矿的鉴定特征，并填写报告表。 二、实习内容 1．硅酸盐：橄榄石、石榴子石、普通辉石、普通角闪石、云母、正长石、斜长石、钾长石、、绿泥石、蛇纹石、滑石、红柱石、蓝晶石、高岭石。 2．碳酸盐：方解石、白云石、孔雀石。 3．硫酸盐：重晶石、透石膏、纤维状石膏。 4．磷酸盐：磷灰石 实习四岩浆岩 一、实习要求 1．学会观察、描述各类常见岩浆岩的颜色、结构和构造的方法，并填写报告表； 2．初步认识几种常见岩浆岩，并对比其异同。 二、实习内容 1．超基性岩类：橄榄岩、辉石岩、金伯利岩。 2．基性岩类：辉长岩、辉绿岩、玄武岩。 3．中性岩类：闪长岩、闪长玢岩、安山岩。 4．碱性岩类：霞石正长斑岩。 5．酸性岩类：花岗岩、斑状花岗岩、花岗斑岩、流纹岩、黑曜岩。
实验一矿物的形态和物理性质的观察 一.实验目的 1.通过观察典型矿物的形态、光学和力学等物理性质，巩固课堂上讲授的有关知识。 2.掌握描述矿物的有关术语及方法。 3.掌握主要造岩矿物的鉴定特征。 二、实验要求 1.认真预习教材中有关矿物的知识。 2.认真、仔细地观察典型矿物标本，注意其鉴定特征。 三、实验工具与药品 条痕板、小刀、摩氏硬度计、放大镜、手磁铁、稀盐酸（10% HCl溶液）、各种矿物标本等。 四、实验内容或原理 （一）矿物形态的观察 1.矿物单体形态的观察矿物的单体形态可从矿物单体的结晶习性和晶面上的特征这两个方面来描述。本实验着重于矿物的结晶习性，它是鉴定矿物的重要依据。根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种基本类型： （1）一向延长型晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、棒状、针状等。 如绿柱石——柱状，角闪石——长柱状，辉石——短柱状，针铁矿——针状； （2）二向延长型晶体沿两个方向相对更发育，呈板状、片状、鳞片状等。 如石膏——板状，云母——鳞片状，石墨——片状； （3）三向延长型晶体沿三个方向特别发育，呈粒状或等轴状。 如黄铁矿——粒状（立方体），橄榄石——粒状，石榴子石——等轴状等。 2.双晶同种矿物的晶体有规则的连生在一起，称为双晶。双晶可以是两个晶体，也可以是两个以上的晶体平行连生。 如萤石的穿插双晶；方解石的双晶；正长石——卡式双晶；斜长石——聚片双晶。 3.显晶质集合体的观察显晶质集合体的形态有柱状、针状、板状、片状、鳞片状和粒状等。如云母、板状石膏——板状集合体；粒状—橄榄石；鳞片状—绿泥石等。 此外，还有一些特殊形态的集合体： （1）纤维状集合体如：纤维状—石棉、 ( 纤维 ) 石膏； （2）放射状集合体如：红柱石——放射状（称菊花石）； （3）晶簇如：晶簇状—石英晶簇；晶簇状——辉锑矿晶簇等。 4.隐晶质及胶态集合体隐晶质及胶态集合体可以由溶液直接结晶或胶体作用形成。常见的隐晶质及胶态集合体主要有： （1）分泌体如：玛瑙晶腺； （2）结核如：结核状—赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿等结核；
常见矿物物理性质及鉴定特征 自然金：物理性质：颜色和条痕均为金黄色，金属光泽、无解理；硬度２ －３,比重15.6-18.3，纯金为19.3，具有延展性。鉴定特征：金黄色、强金属光泽、比重大、富延展性；在空气中不氧化、化学性质稳定，只溶于王水。 自然硫：物理性质：硫黄色，条痕白色至淡黄色，晶面呈金刚光泽，断口 油脂光泽，透明至半透明。鉴定特征：黄色、油脂光泽、硬度小、性脆，有硫臭味，易溶于CS2，易燃、火焰呈蓝紫色。 石墨：物理性质：铁黑至钢灰色，条痕光亮黑色，金属光泽，隐晶集合体 呈土状者光泽暗淡，不透明。性软，有滑腻感，易污染手指。鉴定特征：铁黑色、条痕亮黑色，一组极完全解理，硬度小、染手。与辉钼矿相似，但辉钼矿具更强的金属光泽、比重稍大，在涂釉瓷板上辉钼矿的条痕色黑中带绿，而石墨的条痕不带绿色。 辉铜矿(Cu2S)：物理性质：新鲜面铅灰色，风化表面黑色，常带锖色；条 痕暗灰色；金属光泽，不透明。解理｛110｝不完全，硬度2.5-3，比重5.5-5.8，略具延展性。鉴定特征：铅灰色，硬度小、弱延展性，小刀刻划可留下光亮沟痕。 方铅矿(PbS)：物理性质：铅灰色、条痕黑色，金属光泽。有平行｛100｝ 三组完全解理解理面互相垂直。鉴定特征：铅灰色，黑色条痕，强金属光泽，立方体完全解理，硬度小、比重大。有Pb的被膜反应，溶于HNO ，并 3白色沉淀。 有PbSO 4 闪锌矿(ZnS)：物理性质：颜色变化大，从无色到浅黄、棕褐至黑色，随 成分中铁含量的增加而变深，亦有绿、红黄等色、系由微量元素引起；条痕由白色至褐色，松脂光泽至半金属光泽，透明至半透明，具平行｛110｝的六组完全解理，硬度3.5-4、比重3.9-4.2，不导电。鉴定特征：颜色变化大，可据晶形、多组解理、硬度小鉴别。 辰砂(HgS)：物理性质：鲜红色，表面呈铅灰色之锖色；鲜红色条痕；金 刚光泽，半透明。鉴定特征：鲜红色的颜色和条痕，比重大。 黄铜矿(CuFeS2)：物理性质：黄铜黄色，表面常有蓝、紫褐色的斑状锖 色；绿黑色条痕；金属光泽，不透明，硬度3-4，比重4.1-4.3，性脆。鉴定特征：黄铜矿与黄铁矿相似，可以其较深的黄铜黄色及较低的硬度区别；以其脆性与自然金区别。 斑铜矿(Cu5FeS4)：物理性质：新鲜面呈暗铜红色，风化面常呈暗紫或蓝
常见矿物认识
实验一常见矿物认识 矿物的形态、物理和其它性质 一、目的要求 通过观察和认识矿物的形态及物理性质，初步掌握肉眼鉴定矿物的操作方法，为深入认识矿物打好基础。 二、学习内容 复习有关矿物部分的内容，弄懂矿物的相关形态和物理性质方面的概念。 三、实验用品 1.标本：白云母KAl2[AlSi3O10](OH)；黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)3；白云石 CaMg[CO3]2；绿泥石 (Mg,Fe,Al)6[(SiAl)4O10](OH)3；石英（小型 单晶及块状石英）SiO2；黄铁矿FeS2；磷灰 石Ca5(PO4)3[F,Cl,OH]；黄玉 Al2[SiO4](F,OH)2；滑石Mg3[Si4O10](OH)2； 斜长石NaAlSi3O8(Ab)-CaA l2Si2O8(An)；方 解石CaCO3；刚玉Al2O3；萤石CaF2；闪 锌矿ZnS；高岭石Al4[Si4O10](OH)8；石榴
子石(Ca,Mg)3(Al,Fe)2(SiO4)；角闪石 Ca2Na(Mg,Fe2+)4(Fe3+,Al)[(Si,Al)4O11]2(OH)2 ；磁铁矿Fe3O4；石膏Ca[SO4]·2H2O；方 铅矿PbS；黄铜矿CuFeS2；褐铁矿 Fe2O3·nH2O；孔雀石Cu2(OH)2CO3；软锰 矿MnO2；铝土矿Al2O3·nH2O；橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]；辉石 Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]；鲕状赤铁矿Fe2O ；正长石K[AlSi8O8] 3 2.工具：小刀(1)，条痕板（无釉瓷板）(2)，放 大镜(2)，磁铁(2)。 四、实验内容，方法与注意事项 ㈠观察矿物的形态与物理性质 1 、观察矿物的形态（含晶面花纹和双晶） 矿物有一定的形态，并有单体形态和集合体形态之分,因此，观察时首先应区分是矿物的单体或集合体，然后进一步确定属于什么形态。 ⑴单体形态 矿物的单体是指矿物的单个晶体，它具有一定的几何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。同
实验一常见矿物认识 矿物的形态、物理和其它性质 一、目的要求 通过观察和认识矿物的形态及物理性质，初步掌握肉眼鉴定矿物的操作方法，为深入认识矿物打好基础。 二、学习内容 复习有关矿物部分的内容，弄懂矿物的相关形态和物理性质方面的概念。 三、实验用品 1.标本：白云母KAl2[AlSi3O10](OH)；黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)3；白云石 CaMg[CO3]2；绿泥石(Mg,Fe,Al)6[(SiAl)4O10](OH)3；石英（小型单晶及块状石英）SiO2； 黄铁矿FeS2；磷灰石Ca5(PO4)3[F,Cl,OH]；黄玉Al2[SiO4](F,OH)2；滑石 Mg3[Si4O10](OH)2；斜长石NaAlSi3O8(Ab)-CaA l2Si2O8(An)；方解石CaCO3；刚玉Al2O3；萤石CaF2；闪锌矿ZnS；高岭石Al4[Si4O10](OH)8；石榴子石 (Ca,Mg)3(Al,Fe)2(SiO4)；角闪石Ca2Na(Mg,Fe2+)4(Fe3+,Al)[(Si,Al)4O11]2(OH)2；磁铁矿Fe3O4；石膏Ca[SO4]·2H2O；方铅矿PbS；黄铜矿CuFeS2；褐铁矿Fe2O3·nH2O；孔雀石Cu2(OH)2CO3；软锰矿MnO2；铝土矿Al2O3·nH2O；橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]； 辉石Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]；鲕状赤铁矿Fe2O 3；正长石K[AlSi8O8] 2.工具：小刀(1)，条痕板（无釉瓷板）(2)，放大镜(2)，磁铁(2)。 四、实验内容，方法与注意事项 ㈠观察矿物的形态与物理性质 1 、观察矿物的形态（含晶面花纹和双晶） 矿物有一定的形态，并有单体形态和集合体形态之分,因此，观察时首先应区分是矿物的单体或集合体，然后进一步确定属于什么形态。 ⑴单体形态 矿物的单体是指矿物的单个晶体，它具有一定的几何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。同种矿物往往具有一种或几种固定的几何形态，如立方体、四面体、八面体、菱形十二面体等。矿物的形态是其内部结晶格架的外在表现。因此，这些固定的几何形态是认识矿物的重要标志之一。 矿物具有一定的结晶习性，有的矿物在结晶时，在某一个轴向上发育生长迅速，形成针状或长柱体晶体（如辉锑矿等）；有的矿物在两个轴方向上均发育较快，形成板状（如石膏）和片状（如云母）晶体；还有一些在三个轴方向同等发育，形成粒状或等轴状的晶形，如立
实验六 矿物形态和物理性质 一、目的要求 1．认识矿物的常见形态 2．认识矿物的基本物理性质 二、实验用具及标本 1． 小刀、放大镜、磁铁、条痕版、摩氏硬度计、盐酸及紫外光灯； 2． 矿物形态及物理性质标准陈列样品； 3． 矿物手标本8～10块。 三、实验内容 通过认真观察矿物形态及物理性质的标准陈列样品，增强学生感性认识，掌握专业用语，学会描述矿物形态及物理性质的方法。 四、实验方法及步骤 （一）认识矿物的常见形态 １．矿物形态：是指矿物的外表形状，是矿物结晶习性的表现。矿物单个晶体的形态称单体形态．同种矿物多个单体聚集在一起的整体称集合体形态。 ２．规察矿物的单体形态 （1）一向伸长的：单体在三维空间有一个方向发育得特别快（c b a <<≈）。 ①长柱状：角闪石、绿住石； ②针状：电气石、辉铋矿、针状硅灰右矿 ③纤维状：石棉、纤维石膏、纤维状硅灰石。 （2）二向廷长的：单体在三维空间中朝一个方向发育较差(c b a >>≈) ①短往状：辉石、正长石。 ②板状：重晶石、石膏、板状硅灰石； ③片状：云母、石墨、辉钼矿。 （3）三向等长的：单体在三维空间发育程度基本相等c b a ≈≈） 粒状或等轴状：石榴子石、橄榄石、磁铁矿。 3．观察矿物的集合体形态 （1）粒状集合体：黄铁矿、石榴子石、胜铁矿． （2）片状集合体：云母、辉铂矿 （3）鳞片状集合体：石墨、绿泥石 （4）板状集合体：重晶石、石膏 （5）柱状集合体：辉石、绿柱石 （6）针状集合体：电气石、辉秘矿 （7）晶族状集合体：水晶、方解石 （8）放射状集合体：红往石、阳起石 （9）结核状集合体：黄铁矿、磷灰石 （10）纤维状集合体：石棉、石膏 （11）钟乳状集合体：方解石、硬锰矿 （12）树杖状集合体：自然铜 （13）土状集合体：高岭石、白垩、软锰矿 （14）块状集合体：块状石英、块状黄铜矿 （15）鲕状、豆状或肾状维合体：赤铁矿、硬锰矿
《矿物形态及物理性质》实验指导 实验类型：验证实验学时：2实验要求：必修 一、预备知识 1．矿物形态的概念及描述矿物形态所涉及的内容；描述矿物形态的术语；矿物的形态特征。 2．矿物的物理性质及其本质；描述矿物物理性质的内容及其相关术语；影响矿物物理性质的因素。 二、目的与要求 1．熟悉矿物形态所描述的内容及其所用术语；能够熟练准确地鉴定各种未知矿物的形态；掌握常见矿物单晶体的晶体习性及常见集合体的形态特征。 2．学会正确观察，准确描述常见矿物的物理性质；正确快速地识别矿物的各项物理性质，掌握它们的现象特征、分类和分级标准，并能熟练地运用这些性质（尤其是突出的性质）来鉴定矿物；了解矿物物理性质之间的相互关系，掌握影响矿物物理性质的因素。 三、内容 （一）矿物的形态 1．矿物单晶体形态，包括以下方面： （1）晶体习性，即同种晶体所习见的单形或晶体在三维空间的相对发育程度。包括： 1）一向延长，晶体沿一个方向伸长。可细分为：柱状或长柱状；纤维状、毛发状或针状； 2）二向延展，晶体沿两个方向伸长。可细分为：板状；片状或鳞片状。 3）三向等长，晶体在三维空间发育程度均等，等轴晶系的矿物晶体均属于此类。 4）过渡形态，呈短柱状，呈短柱状，厚板状，板柱状等。 注意：往往一种矿物可有几种形态出现。 （2）双晶，一些矿物常呈特定的双晶形态，可以作为矿物的鉴定内容，如石膏的燕尾双晶，方解石的接触双晶，十字石的穿插双晶、十字石的穿插双、正长石的卡斯巴双晶及萤石的贯穿双晶等。 （3）晶体表面的微形貌，在晶体表面所显现的晶面条纹、双晶纹、生长纹、蚀像等。 2．矿物集合体的形态，是指同种矿物集合体的形态，常见有以下种类： （1）一向延长单体组成的集合体，可分为：柱状集合体、针状或纤维状集合体、束状、放射状、晶簇状及树枝状等。 （2）二向伸展单体组成的集合体，可分为：板状集合体、片状集合体、鳞片状集合体。 （3）三向等长单体组成的集合体，根据组成单体颗粒的粗细分为：粗粒集合体（粒径大于5mm），中粒集合体（1—5mm），细粒集合体（小于1mm）。 如果能分辨出矿物单体，可分别描述单体和集合体形状；如果分辨不出同种矿物的颗粒，则集合体称为块状、土状集合体、和被膜状等。 （4）胶体矿物的形态 1）分泌体，空洞中胶体矿物由空洞壁向中心生长而成，根据直径大小可分为：晶腺（直径大于1cm），杏仁体（直径小于1cm）； 结核体，物质围绕一个中心由内逐渐向外扩大形成，如白铁矿、赤铁矿、锰土、黄铁矿、磷灰石等结核体，根据颗粒大小形状可分为：鲕状、豆状、肾状。 另外，还有钟乳状（硬锰矿等）和葡萄状等。 （5）特殊形态的集合体：盐华状或被膜状、皮壳状、条带状、同心状、脉状、多孔状或蜂窝状以及土状，如高岭石、铝矾土等。
成绩：日期：2015年9月23日 南京林业大学实验报告 矿物的物理性质和造岩矿物的认识 一．目的要求 矿物的形态与物理性质是其化学成分和内部构造的外在反应。因此，根据矿物的物理性质可以区别和鉴定各种矿物。 本次试验，要求系统了解矿物的物理性质，初步掌握肉眼鉴定矿物的方法，认证常见的造岩矿物。 二．实验内容 （一）熟悉矿物的物理性质及其分级标准： 1.形状---矿物单个晶体或集合体的形状 2.颜色和条痕---颜色会因含杂志而发生变化，条痕是矿物粉末的颜色。 3.光泽---矿物表面反射光的能力。 4.透明度---矿物透光的程度。 5、解理 ---结晶矿物受打击后沿一定方向裂开成光滑平面的现象 6、断口---矿物受打击后不沿一定方向裂开，形成不规则的断面 7、硬度 ---矿物抵抗刻划的能力强度 8、比重---矿物在空气中的重量与同体积水的重量之比就是矿物的比重。 （二）利用矿物的物理性质认识下列常见造岩矿物
1.石英 2.赤铁矿 3.褐铁矿 4.磁铁矿 5.黄铁矿 6.磷灰石 7.方解石 8.白云石 9.正长石 10.斜长石 11.云母 12.辉石 13.角闪石 14.橄榄石 15绿泥石 16.高岭石 三.实验结果 从物理性质，鉴定三种矿物，并将结果填入下表编号鉴定特征矿物名称 1粒块状，条痕白，无色白 色或各种色，光泽玻璃油 脂状，半透明或透明，解 理无，断口贝状参差，硬 度7，比重2.65-2.66 石英 2鳞片状集合体，条痕无色， 浅绿至深绿色，光泽珍珠 脂肪状，半透明，完全解 理，断口参差，硬度2-3， 比重2.6-2.85 绿泥石 3粒状或致密块状，条痕黑， 铁黑色，半金属光泽，不 透明，解理无，断口参差， 硬度5.5-6，比重4.9-5.2 磁铁矿 四.实验小结 通过本次试验，我知道了原来我们所看到的石头被称为矿物，矿物可以分为许多种类的。而根据矿物的物理性质就可以大概的辨别出是哪种矿物。所以在今后的学习中我要努力的学习有关知识，这样就可以轻易的认出矿物了。
认识矿物 矿物的形态、物理和其它性质 一、目的要求 通过观察和认识矿物的形态及物理性质，初步掌握肉眼鉴定矿物的操作方法，为深入认识矿物打好基础。 二、预习要点 复习有关矿物部分的内容，弄懂矿物的相关形态和物理性质方面的概念。 三、实验用品 1.标本：15块钾长石K[AlSi 3O8]；石墨C；方铅矿PbS；萤石CaF2；石英（小型单晶及块状石 英）SiO2；纤维状石膏Ca[SO4]·2H2O；冰洲石CaCO3；褐铁矿Fe2O3·nH2O；鲕状赤铁矿Fe2O 3；磁铁矿Fe3O4；石棉(Mg、Fe)[Si4O11]2(OH)2；高岭石Al4[Si4O10](OH)8；方解石CaCO3； 白云石CaCO3·MgCO3；红柱石Al2[SiO4 ]O 。 2.工具：小刀，条痕板（无釉瓷板），放大镜，磁铁，摩氏硬度计，稀盐酸，硝酸与钼酸铵等。 四、实验内容，方法与注意事项 ㈠观察矿物的形态与物理性质 1 、观察矿物的形态（含晶面花纹和双晶） 矿物有一定的形态，并有单体形态和集合体形态之分,因此，观察时首先应区分是矿物的单体或集合体，然后进一步确定属于什么形态。 ⑴单体形态 矿物的单体是指矿物的单个晶体，它具有一定的几何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。同种矿物往往具有一种或几种固定的几何形态，如立方体、四面体、八面体、菱形十二面体等。矿物的形态是其内部结晶格架的外在表现。因此，这些固定的几何形态是认识矿物的重要标志之一。 矿物具有一定的结晶习性，有的矿物在结晶时，在某一个轴向上发育生长迅速，形成针状或长柱体晶体（如辉锑矿等）；有的矿物在两个轴方向上均发育较快，形成板状（如石膏）和片状（如云母）晶体；还有一些在三个轴方向同等发育，形成粒状或等轴状的晶形，如立方体（黄铁矿）、八面体（磁铁矿）、菱形十二面体（石榴子石）等。这三种情况可以分别称为一向延长、二向延长和三向延长型（图 1 －1 ）。