铁陨石的纹理真的无法人造吗?

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sjfff99 发表于 2023-8-7 22:29:56|来自:北京 | 显示全部楼层 |阅读模式
感觉也没啥特殊的啊,不就是一些交错的花纹而已吗?怎么就无法伪造了?
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alleles 发表于 2023-8-7 22:30:39|来自:北京 | 显示全部楼层
铁陨石的维斯台登纹已知可以人造,20年前美国、俄罗斯就已经大规模造假,中国学会后已经泛滥!见核心期刊制造过程。假维斯台登纹制品都以切割、雕刻制品在售卖,几个“大咖”都在贩假。(制造过程:铁镍混合物冶炼,保温、没每天降温几度就能形成铁纹石、镍纹石结晶,有些生铁就有维斯台登纹,由于人造陨石外形是炉渣态,崭新,故切割售卖!)
eking 发表于 2023-8-7 22:31:11|来自:北京 | 显示全部楼层
额,应该是无法的。。。
xpdou 发表于 2023-8-7 22:31:24|来自:北京 | 显示全部楼层
不完全是。
按照常规的理解,铁陨石中能被称为“纹理”的结构有维斯台登构造(Widmanstätten pattern)和纽曼线(Neumann lines)。前者无法人工制造,但后者可以。
找了一圈没找着同时拍到维斯台登纹和纽曼线的陨石照片,只能拿自己的开刀了,原谅我的渣渣拍照技术。。



条带状的交错纹理是维斯台登构造。颜色稍亮的斑块是铁纹石,上面发丝般的纹理就是纽曼线。拍摄材料是南丹(Nantan)铁陨石。

维斯台登构造的形成取决于铁陨石的化学成分和陨石母体中Fe-Ni熔体的冷却速率。是铁陨石母体在冷却过程中,铁纹石(α-铁,铁的同素异形体之一,体心立方点阵)沿着镍纹石(γ-铁)的特定晶面生长形成的。一般长这样:



1-铁纹石;2-镍纹石;3-合纹石(铁纹石和镍纹石的混合物);4-氧化物和其他陨石矿物。
铁陨石那样厘米级尺寸的维斯台登构造确实无法在实验室制造,原因在于形成这种金相需要铁陨石的母体以极其缓慢的速率冷却。虽然不同铁陨石的冷却速率相差甚远,但通常在1~100℃/百万年的区间内。人类发明时光机之前可没寿命在实验室里等这么一块玩意儿冷却。
研究人员模拟铁陨石冷却时使用了6.88wt%Ni和0.49wt%P的铁合金,并以5℃/天的冷却速率从790℃降到650℃,结果形成的维斯台登构造中的铁纹石晶体(下图的K)只有几微米宽。远达不到铁陨石里肉眼可见的大尺寸铁纹石晶体的水平。[1]



6.88wt%Ni和0.49wt%P的模拟铁陨石以5℃/天的速率冷却,透射电镜图。



9.8wt%Ni-0.3wt%P的铁合金冷却至650℃的实验,形成的维斯台登构造。反射光显微图。

下图为Gibeon铁陨石的维斯台登构造,可以对比一下晶体尺寸差距。
(Gibeon铁陨石在结构分类上属于细粒八面体铁陨石,维斯台登纹比刚才拍的粗粒八面体Nantan要细得多,铁纹石晶体很窄,不能直接肉眼观察纽曼线。)





https://doi.org/10.1016/j.actamat.2005.11.008
K:铁纹石;T:镍纹石;P:合纹石;N:纽曼线。
也许你能在某购物平台上看到个别有怪异“维斯台登纹”的“铁陨石”,那些大多只是在铁块表面磨砂或者部分哑光处理的玩意,用砂纸磨去就没了,而且做工十分蹩脚,甚至不能称之为仿造。(铁陨石的维斯台登纹用砂纸磨去后,重新酸洗就能重现)



图片来自某宝。

至于纽曼线,它的形成条件就没有维斯台登纹那么苛刻了。纽曼线是铁纹石受到冲击形成的,代表了机械双晶的Fe-Ni微薄页理,体心铁纹石中双晶面为(112)。[2]而小行星之间偶尔也会“撞车”,冲击变质也是陨石中的常见现象。
人为制造的纽曼线在夏比冲击试验就能做到。
夏比冲击试验是用以测定金属材料抗缺口敏感性(韧性)的试验。制备有一定形状和尺寸的金属试样,使其具有U形缺口或V形缺口,在夏比冲击试验机上处于简支梁状态,以试验机举起的摆锤作一次冲击,使试样沿缺口冲断,用折断时摆锤重新升起高度差计算试样的吸收功。


纽曼线只在样品与试验设备支架接触的区域产生,而此区域在冲击过程中压缩应力最高。

所以铁陨石的纹理,无论是维斯台登纹还是纽曼线,都是可以人工制造的。但前提是有足够的寿命,所以要研究怎么制作假陨石,最好先研究如何长生不老。

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