Hexaferrum

광물 종

헥사페럼과 엡실론 철(ε-Fe)은 매우 높은 압력에서만 안정적인 철의 육방밀집구조(HCP) 상의 동의어입니다. 로체스터 대학의 한 연구는 99.8% 순수 α-철 분말을 염화나트륨과 혼합하고, 두 개의 다이아몬드 앤빌의 평평한 면 사이에서 직경 0.5mm의 펠릿을 압축했습니다. X선 회절(XRD)로 측정한 NaCl 격자의 변형은 압력 지시기 역할을 했습니다. 그림 1에서 압력 13GPa와 실온에서 체심입방(BCC) 페라이트 분말이 HCP 상으로 변형되었습니다. 압력을 낮추면 ε-Fe는 빠르게 페라이트(α-Fe)로 다시 변형되었습니다. -0.20 cm/몰 ± 0.03의 특정 부피 변화가 측정되었습니다. 헥사페럼은 오스테나이트와 마찬가지로 상 경계에서 페라이트보다 밀도가 높습니다. 충격파 실험은 다이아몬드 앤빌 결과를 확인했습니다. 코발트의 HCP 형태와 일치하도록 새로운 상의 이름을 엡실론으로 선택했습니다. 철의 단상 다이어그램에서 알파, 감마, 엡실론 상 사이의 삼상점은 T = 770 K 및 P = 11 GPa로 계산되었지만, 그림 1에서는 낮은 온도 T = 750 K(477 °C)에서 결정되었습니다. 헥사페럼의 피어슨 기호는 hP2이며 공간군은 P63/mmc 입니다. 페라이트-헥사페럼 변형에 관한 또 다른 연구는 그것이 평형 변형이 아닌 마텐사이트 변형임을 금속조직학적으로 결정했습니다. 헥사페럼은 금속공학에서 순수하게 학문적인 의미를 가지지만, 지질학에서는 중요할 수 있습니다. 지구의 철 핵의 압력과 온도는 약 150–350 GPa 및 3000 ± 1000 °C입니다. 그림 1에서 오스테나이트-헥사페럼 상 경계를 외삽하면 헥사페럼은 지구의 핵에서 안정적이거나 메타안정일 수 있습니다. 이러한 이유로 많은 실험 연구는 극한 압력과 온도에서 HCP 철의 특성을 조사했습니다. 그림 2는 지구 외핵의 절반에 해당하는 압력까지 실온에서 ε-철의 압축 거동을 보여줍니다. 이 동소체는 낮은 압력에서 열역학적으로 안정적이지 않지만 α-철로 천천히 변형될 수 있기 때문에 약 6GPa 이하의 압력에서는 데이터 포인트가 없습니다.

경도:

6 - 7

밀도:

10.69 g/cm³