电气石辐射

第３５卷第２期　２０１２年３月　Ｖｌ０ｌ－３５　ＮＯ．２　Ｍａｒｃｈ，２０１２　

电气石粉体红外辐射性能研究　

任飞　张多　（１东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳１１０８１９；２东北大学理学院，辽宁沈阳１１０８１９）　

摘　要对电气石超细粉体进行了红外辐射性能研究，通过激光粒度分析仪和傅里叶变换红外光谱仪及其光谱比辐射率测量附件进行了表　征。结果表明，Ｂ２ｏ３品位为８．３６％的铁电气石随着细度的增加，全波长积分发射率也增加，当Ｄｓ０大于２．０９／ａｍ时，全波长积分发射率有下降趋势；　Ｂ２ｏ３品位为８．５９％的铁电气石全波长积分发射率随细度的增加也是先增加后下降，当Ｄｓ０为ｌ３．１８　ｍ时，全波长积分发射率达到最大值０．８８，可　能是电气石品位对比辐射率有影响。电气石的晶体结构特征及热释电效应是其产生较强红外辐射的主要原因。　关键词　电气石超细粉体红外辐射晶体结构热释电效应　中图分类号：０４３４．３；ＴＤ９８５　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００．８０９８（２０１２）０２－００４３－０３　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｒｅｎ　Ｆｅｉ　Ｚｈａｎｇ　Ｄｕｏ　（１　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１０００４；２　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｓｈｅｎｙａｎｇ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１０８１９）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　ｐｏｗｄｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　ｌａｓｅｒ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ａｎａｌｙｚｅｒ　ａｎｄ　ｆｏｕｒｉｅｒ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓ，ｔｈｅ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｗｈｉｃｈ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｏｆ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　ｆｏｒ　ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　ｗｉｔｈ　Ｂ２Ｏ３　ｇｒａｄｅ　８．３６％，ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｗｏｕｌｄ　ｉｎｃｒｅａｓｅ，ｗｈｅｎ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　Ｄ５ｏ　ｗａｓ　ｍｏｒｅ　ｔｈａｎ　２．０９　ｐｍ，ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ，ＳＯ　ｗａｓ　ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　ｗｉｔｈ　Ｂ２Ｏ３　ｇｒａｄｅ　８．５９％，ｗｈｉｌｅ　ｐａｒｔｉｃｌｅ　ｓｉｚｅ　Ｄ５０　ｗａｓ　１３．１８　ｐｍ，　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｒｅａｃｈｅｄ　０．８８，ｔｈｅ　ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　ｇｒａｄｅ　ｗａｓ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｉａｌ　ｔｏ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ．Ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｐｙｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｒｅａｓｏｎ　ｆｏｒ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｔｒｏｎｇ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ｔｏｕｒｍａｌｉｎｅ　ｕｌｔｒａｆｉｎｅ　ｐｏｗｄｅｒ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｐｙｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｅｆｆｅｃｔ　

电气石的特性及其在健康与环保领域的新用途

摘要：电气石具有永久性自发极化效应，其极化值不受外界电场影响。已经证实电气石颗粒周围存在静电场，而且电气石颗粒能够释放负离子和发射远红外线。利用电气石的这些性质，可将电气石应用于环境与健康领域，如水处理环保涂料及健康衣料等。因此 电气石是一种很有前景的天然绿色环保材料。

关键词：电气石；环保与健康；应用

电气石具有独特的电学性质，是指其既有压电效应又具有热电效应的性能，这是由其特殊的晶体结构决定的。电气石晶体内部结构具有唯一的极轴（也称电轴），其方向与晶体柱状延长方向一致。当压力或温度变化时，其内部由于总电矩发生变化，在极轴方向的两端产生符号相反数量相等的电荷，构成静电场——自发极化效应，前者称为压电效应，后者称为热电效应。电气石各种新用途的开发应用，都是基于这一特性为依据的。研究表明，电气石具有产生负离子，产生生物电级微电流及发射远红外等性能，对人体健康与环境保护有极其重要的作用。

一、电气石发射远红外线的特性

电气石具有压电效应和热电效应的双重特性，当压力、温度变化时，其晶体内部质点发生强烈振动，产生波长4～l 4um，发射率0．92以上的远红外辐射。人体是一个天然辐射体，同时又是一个良好的吸收体。人体对远红外线的吸收有2．5～4um，5．6～lOum两个吸收峰。根据匹配理论，当红外线波长和被辐照物体的吸收波长相对应时，物体分子产生共振吸收。电气石发射4～14um的远红外线，恰好与人体吸收相匹配，形成最佳吸收。因此，电气石发射远红外的特性，在医疗保健方面得到广泛的应用。

二、电气石在人体健康方面的作用

促进和改善血液循环.电气石远红外线作用于皮肤后，大部分能量被吸收转换为热能，引起皮温升高，刺激皮肤内热感受器，通过丘脑反射，使血管平滑肌松弛血管扩张，血液循环加强。另一方面，由于热效应，引起血管活性物质的释放，血液循环得以改善。需要特别强调的是，关于改善微循环的作用。微循环被称为人体的“第二心脏”，是指在动脉系统的末梢端和静脉系统的起始端，运行于网状毛细血管中的微血流。是人体各脏器的组成部分，是直接进行物质交换，细胞新陈代谢的场所。微循环具有细、长、慢、薄四大特点，因而也最容易发生血流不畅、瘀积、渗出等故障。微循环障碍发病理论指出，微循环障碍是发病的关键，肌体各系统的常见多发性疾病，如高血压、冠心病、脑梗死、脑溢血、胃和十二指肠溃疡、慢性胃炎、支气管哮喘、类风湿关节炎、糖尿病等，其发病原因都和微循环障碍有直接关系。电气石远红外在医疗保健方面的应用研究证实，其对改善微循环有良好作用。这是由于人体血液中大部分物质都是水，水分子氢键键能4．4um光量子能量，恰好在电气石发射4～14um波长的范围内，两者形成共振，能够把血液中缔合的大水分子的长链切断，转变为小水分子团，从而大大提高了水分子在微血管中的流动性。此外，在远红外作用下，还有降低血粘度、血脂、抑制血小板聚集，防止动脉硬化等多方面功效，已得到临床应用研究的初步证实。

电气石加热后的作用

电气石是一种具有特殊热效应的材料，它能够在受到外界热能的作用下产生一系列有益的效果。本文将从不同的角度探讨电气石加热后的作用。

1. 保健作用

电气石加热后可产生远红外线辐射，这种辐射能够渗透人体皮肤，激活细胞，促进新陈代谢，增强机体免疫力。远红外线还能加速血液循环，促进新陈代谢，缓解疲劳，改善睡眠质量。因此，使用电气石加热的产品，如电气石床垫、电气石按摩器等，能够为人们提供温暖舒适的睡眠环境，促进身体健康。

2. 美容作用

电气石加热后产生的远红外线能够加速血液循环，增加皮肤的氧气供应，促进胶原蛋白的生成，提高皮肤弹性，减少皱纹和细纹的出现。同时，远红外线还能深层清洁皮肤，促进毛孔排毒，改善肌肤质地。因此，使用电气石加热的美容仪器，如电气石蒸脸仪、电气石美容床等，能够帮助人们保持年轻健康的肌肤。

3. 物理治疗作用

电气石加热后的远红外线对于一些慢性疼痛的缓解具有良好的效果。它能够促进血液循环，舒缓肌肉疼痛，减少关节炎和风湿病的疼痛。此外，远红外线还能够促进伤口愈合，加速组织修复，对于一些慢性创伤和疤痕恢复有一定的帮助。因此，电气石加热产品在物理治疗领域有着广泛的应用，如电气石理疗仪、电气石热敷贴等。

4. 空气净化作用

电气石加热后产生的负离子能够吸附空气中的颗粒物、细菌和病毒等有害物质，起到净化空气的作用。负离子还能够中和空气中的静电，改善室内空气质量，减少空气污染对人体健康的影响。因此，电气石加热产品在空气净化领域有着广泛的应用，如电气石空气净化器、电气石负离子发生器等。

5. 能量平衡作用

电气石加热后能够产生负温度系数效应，即温度升高时电气石的电阻下降。这种特性使得电气石能够在加热过程中吸收周围环境中的热能，形成一种能量平衡。这种能量平衡作用能够调节人体的能量场，有助于提高人体的自愈能力和自我调节能力。因此，电气石加热产品被广泛用于能量疗法领域，如电气石能量宝、电气石能量项链等。

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电气石的五大功能

一、能永久的释放负离子常识告诉我们，当你在风景优美的山林、海滨、湖泊、瀑布边驻足时，当雨过天晴后，你会感到呼吸舒畅，心旷神怡，这是因为，这里的空气中含有大量的负离子，致使空气特别清新。

而当今世界工农业大规模的持续发展，人口膨胀森林植被大面积遭破坏，生态平衡失调，造成气候异常，人类生存环境空气遭受严重污染。

据统计，全世界每年要向大气排放6-7亿吨多种有害物质，其中有1亿吨煤烟粉尘，

1.5亿吨二氧化硫，还有氧化氮、一氧化碳、氢化物等。

众所周知，空气污染直接危害人类健康，引起多种疾病，甚至能夺去人的生命。

在历史上英国伦敦发生过重大煤烟污染事件，SO2最高浓度达

1.34PPm，4天时间死亡人数达4000多人，人们把造成这次灾难的烟雾称为"杀人的烟雾"。

因此人们"还我空气"的呼声不仅在发达国家就是在发展中国家也越来越高，解决空气污染早已成为当今世界要解决的重大问题。

二、释放远红外线有较强的渗透力和辐射力，具有显著的温控效应和共振效应，它易被物体吸收并转化为物体的内能。

远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级。

由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升，产生的温热由内向外散发。

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这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而起到医疗保健的作用。

红外线是在所有太阳光中最能够深入皮肤和皮下组织的一种射线。

由于远红外线与人体内细胞分子的振动频率接近，“生命光波”渗入体内之后，便会引起人体细胞的原子和分子的共振，透过共鸣吸收，分子之间摩擦生热形成热反应，促使皮下深层温度上升，并使微血管扩张，加速血液循环，有利于清除血管囤积物及体内有害物质，将妨害新陈代谢的障碍清除，重新使组织复活，促进酵素生成，达到活化组织细胞、防止老化、强化免疫系统的目的。