电气石矿物简介与可选性实验的必要性
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一、实验目的1. 了解电气石的基本性质和特点;2. 掌握电气石在电气设备中的应用;3. 分析电气石在不同环境下的性能变化;4. 研究电气石在电气设备维护和修复中的作用。
二、实验原理电气石(也称为电气石矿物)是一种具有特殊电学性能的矿物,其主要成分是硼硅酸钙。
在特定条件下,电气石能够导电,因此被广泛应用于电气设备中。
本实验主要研究电气石在电气设备中的应用,包括导电性、耐压性、绝缘性能等。
三、实验设备与材料1. 实验设备:万用表、电源、电阻、电容器、电感器、电气石样品等;2. 实验材料:纯水、硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠等。
四、实验步骤1. 电气石样品的采集与处理:采集电气石样品,清洗并干燥;2. 电气石导电性测试:将电气石样品与电阻、电容器、电感器等元件串联,测试其在不同电压下的导电性;3. 电气石耐压性测试:将电气石样品与电源、电阻、电容器、电感器等元件串联,测试其在不同电压下的耐压性;4. 电气石绝缘性能测试:将电气石样品与电阻、电容器、电感器等元件串联,测试其在不同频率下的绝缘性能;5. 电气石在不同环境下的性能变化测试:将电气石样品放置在高温、低温、潮湿、干燥等不同环境下,测试其导电性、耐压性、绝缘性能等性能变化。
五、实验结果与分析1. 电气石导电性测试结果:电气石在低电压下具有良好的导电性,随着电压的升高,导电性逐渐减弱;2. 电气石耐压性测试结果:电气石在较高电压下具有良好的耐压性,但超过一定电压后,耐压性会急剧下降;3. 电气石绝缘性能测试结果:电气石在较高频率下具有良好的绝缘性能,但在较低频率下绝缘性能较差;4. 电气石在不同环境下的性能变化测试结果:在高温环境下,电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所下降;在低温环境下,电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所提高;在潮湿环境下,电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所下降;在干燥环境下,电气石的导电性、耐压性、绝缘性能均有所提高。
六、结论1. 电气石具有良好的导电性、耐压性和绝缘性能,在电气设备中具有广泛的应用前景;2. 电气石在不同环境下的性能变化与其电学性能密切相关,因此在实际应用中应充分考虑环境因素;3. 电气石在电气设备维护和修复中具有重要作用,可以有效提高设备的可靠性和稳定性。
◎电气石简介电气石是以含硼为主的环状硅酸盐矿物,其工艺名称为碧玺, 英文名:Tourmaline,意为“红玉骨绥(sui)”、“混合宝石”。
在我国的一些历史文献中也有将“托玛琳”称之为砒硒、碧霞希、碎邪金等,但多称为“碧玺”。
电气石最早发现于斯里兰卡,当时被视为与钻石、红宝石一样珍贵的宝石。
人们注意到这种宝石在受热时会带上电荷,这种现象称为热释电效应,故得名电气石。
电气石的化学式:Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4或写成通式:NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4。
【化学组成】电气石是一种硼硅酸盐矿物,即除硅氧骨干外,还有[BO3]络阴离子团。
其中Na+可局部被K+和Ca2+代替,(OH)-可被F-代替,但没有Al3+代替Si4+现象。
R位置类质同像广泛,主要有4个端员成分,即:镁电气石(Dravite)R=Mg;黑电气石(Schorl):R=Fe;锂电气石(Elbaite):R=Li+Al;钠锰电气石(Tsilaisit)R=Mn。
根据富含元素含量,可将电气石分为铁电气石、镁电气石、锂电气石等,并且某些类型的电气石之间还存在固熔现象。
一直以来,电气石被作为宝石矿物加以利用,少量用于仪器设备中的光学元件,大量非宝石级电气石几乎未得到利用。
1989年,日本学者Kubo发现并提出电气石具有永久性自发极化效应,从而为电气石为工业矿物,尤其是在环境与健康领域应用开辟出崭新的途径。
有关电气石的记载,始于古锡兰,之后陆续发现它具有电性、压电性,并被用于红外光谱探测和热像等仪器上。
1989年,日本学者Kubo首次发现了电气石存在自发电极、电气石微粒周围存在静电场现象,就此对电气石微粉的电场效应展开了一系列应用研究,由此兴起了电气石在环境、人体保健领域的研究新热潮。
此后,日本,美国等国学者纷纷开始了对这一方面的应用性研究,陆续申请了多项地利。
电气石的功效与作用
电气石是一种具有特殊能量的矿石,被认为具有一定的功效与作用。
以下是关于电气石的功效与作用的介绍:
1. 能量平衡与净化:电气石被认为能够吸收身体周围的负能量,并将其转化为正能量,从而平衡人体能量场。
同时,电气石还能够净化身体和周围环境中的负面能量,提高能量的流动性和纯度。
2. 增强记忆力与专注力:电气石被认为能够刺激和增强大脑中与记忆力和专注力相关的区域,提高思维的清晰度和敏锐度。
因此,佩戴电气石可以帮助提高记忆力和专注力,增强学习和工作效率。
3. 缓解焦虑与压力:电气石被视为具有安抚和稳定情绪的效应。
它可以减轻焦虑和压力,帮助平静和放松身心。
因此,佩戴电气石可以缓解紧张和压抑的情绪,增加内心的宁静和平衡感。
4. 促进睡眠与提高睡眠质量:电气石被认为能够对抗失眠和睡眠问题。
它能够平衡身体能量,净化睡眠环境,并提供安定的能量场,从而帮助身体和心灵进入放松和入睡状态。
因此,佩戴电气石可以促进良好的睡眠,并提高睡眠质量。
5. 增强人体免疫力:电气石据说具有提高人体免疫力的效果。
它可以提高身体的自愈能力,增强免疫系统功能,对抗疾病和病毒入侵。
因此,佩戴电气石可以增强身体的健康与抵抗力。
需要注意的是,以上所述的电气石的功效与作用仅为个人信仰和经验总结,并没有科学的证据支持。
此外,电气石也并非一种替代医疗手段,不能替代医生的诊断和治疗。
若有身体或心理上的健康问题,建议及时咨询专业医生。
电气石李江涛10011113摘要:电气石在许多地质体中都是很常见的副矿物,其化学和物理性质稳定,常常作为重矿物产在许多碎屑沉积岩中,但也有在成岩作用的晚期阶段通过自生作用形成。
电气石是一种可供利用的天然非金属矿产资源,也是一种极为重要的新型功能矿物材料。
因电气石存在自发电极,在其微粒周围存在静电场现象,能发射远红外射线,释放负离子等可供开发利用的特性,所以,电气石的开发利用已经成为21世纪新型功能矿物材料研发热点之一。
本篇报告对电气石的特性以及研发现状有一个简单的介绍,使得读者对电气石这一种新型矿物有一个初步的认识。
关键词:电气石;碧玺;猫眼效应;自发极化电极电气石当下被称为“碧玺(Tourmaline)”,亦被誉为“落入人间的彩虹”当下碧玺与蓝宝石、红宝石、金水菩提、坦桑石、祖母绿等,具有天然色彩的宝石归纳为彩色宝石的范畴。
深受大众所喜爱,具有巨大的增值空间。
电气石的化学成分为(Na, K, Ca) (Al, Fe, Li, Mg, Mn)3 (Al, Cr, Fe, V)6 (BO3)3 (Si6O18)(OH, F)4。
其结晶状态为晶质体,属于三方晶系,为浑圆三方柱状或复三方锥柱状晶体,晶面纵纹发育,具有各种颜色,如红蓝紫黑等,且同一晶体内外或不同部位可呈双色或多色。
一般为玻璃光泽,无解理,硬度较大,密度为3.06(+0.20,-0.60)g/cm,具有猫眼效应,变色效应(稀少)等特殊光学效应。
在中国“碧玺”这个词语最早出现在清朝。
清朝的古典中曾有相关记载:“碧亚么之名,中国载籍,未详所自出。
清会典图云:妃嫔顶用碧亚么。
滇海虞衡志称:碧霞玺一曰碧霞玭,一曰碧洗;玉纪又做碧霞希。
今世人但称碧亚,或作璧玺,玺灵石,然已无问其名之所由来者,惟为异域方言,则无疑耳。
”《和汉三才图会》碧玺是用狻麑阵净化。
在清朝之后的一些历史著作中,也曾找到了“砒硒”、“碧玺”、“碧霞希”、“玺灵石”等的称呼,而现代社会人们则称呼这种奇特的宝石为碧玺。
电气石环保矿物材料电气石是一类环状硅酸盐矿物,除硼元素外,一般还含有钠、镁、铁、锂、铝等元素。
相对于宝石,电气石作为保健和环保矿物功能材料更受人欢迎,被誉为“环境警察”“空气维生素”“大气长寿素”。
我国电气石资源丰富,成矿类型齐全,分布范围广泛。
全国除上海、天津、重庆、宁夏、江苏、海南及香港、澳门、台湾等省市外,其余二十五个省市均发觉有电气石矿物的产出,其中内蒙、新疆、云南、广西、山东和辽宁等地为重要产地,开采的电气石矿产品质优良。
1、电气石的环境功能属性(1)热释电效应热释电效应最早是在电气石晶体中发觉的。
1717年,证明白电气石的热释电效应。
热释电效应是指晶体在加热或冷却的条件下,由于自发极化的相应变化而使晶体表面产生静电荷。
电气石的热释电系数与温度有关,当温度上升时,热释电系数也随之加添。
另外,电气石晶体内的铁元素对晶体的热释电效应具有负作用,例如黑色电气石(富含Fe)则几乎检测不到热释电效应。
(2)压电效应对电气石施加沿极轴方向的压力会在晶体内部形成偶极矩,从而产生电压;或者在极轴方向两端施加电压,会在该方向上产生肯定的压力。
压力大小与电压高处与低处成正比。
(3)自发极化效应电气石是地球上唯一带有永久电极的晶体,是大自然奉献给人类的天然电池。
电气石晶体的自发极化效应表现为晶体四周存在着以c轴轴面为两极的静电场,具有永久带电和永久保持着正极和负极的特征。
(4)红外辐射特性内子偶极矩的变化会把分子激发到高能级,当它向下跃迁时,多余的能量便会以红外辐射的形式释放出来。
因此环境温度与压力的变化是电气石向外界辐射电磁波的动力,这一过程实质上是电气石与环境之间的一种能量交换。
电气石发射的远红外线波长在4~14m,恰与人体发射出来的热能波长相匹配,因此能够促进人体健康。
同时这种远红外线也能够活化水,提高TiO2光催化活性。
(5)释放负离子特性电气石晶体的永久性电极使其具有释放空气负离子的特性。
电气石晶体在释放空气负离子的过程中不耗能,不产生臭氧或活性氧分子,具有杀菌、除臭、调整人体生理平衡、活化人体细胞等作用,绿色环保。
电气石的性能研究及其应用展望摘要: 电气石族矿物化学成分高度多样化,因其本身具有热电性,压电性及自发极化性,不仅可以作为珍贵的宝石,而且在科学技术、环保等领域有着广泛的用途和应用前景。
文中主要对电气石的理化性质、及应用现状进行了综述,并指出了存在问题和发展趋势。
关键词: 电气石; 净水; 电磁屏蔽;0 引言:早在公元1500 年中期,葡萄牙一支探险队在巴西发现了这种宝石——电气石,并取名为:托玛琳,意为“多彩宝石”。
荷兰人在航海的途中发现它不仅能够吸引轻小物质,还可以把周围一些轻小的灰尘或草屑吸引过来,所以,电气石又被人们称之为“吸灰石”[1]。
1768 年,科学家林内斯又发现这种矿石具有压电型和热电性的性质,后来人们才把它叫做现在的名称“电气石”[2]。
研究表明,电气石是地球上现存的唯一带永久性电极的矿物质[3]。
1 研究背景电气石作为新兴发现的工业矿物,其应用是十分广泛的。
它应用的领域有化工、建材、环保、轻工、医药、电子、化妆品等领域。
由于电气石具有独一无二的矿物性质,使得它加工产品具有较高附加值,所以电气石的研究一直以来都是热点。
并且这些年来根据工业、农业、医药类等需求不断扩大了对电气石的开发应用,同时对电气石的产品的工艺研究也更为深入,所以电气石目前的应用前景很广泛。
电气石和水接触后会立即发生反应,会被瞬间负离子化,同时也降低了碱性。
其机理是:电气石负电极的电子一接触到水便瞬间放电,将水电解成 H+和 OH-,H+与电气石发出的负离子结合而被中和,变成 H原子释放出来。
OH- 则和 H2O 分子相结合,产生了碱性负离子或羟基负离子,这两种离子具有活性作用。
一滴水中含有 1.67×1021水分子,一杯水是由数亿个水分子组成的分子团。
自来水含有杂质,并且自来水中的水都是大分子团,由于分子团大,所以水很难被吸收。
水中的电气石利用电压将大的水分子团体分解成小的、已于吸收,并且对身体有利的水,此过程即是使水的活化,皮肤及细胞对这样的小分子水吸收性增强,使皮肤更滋润,身体更健康。
电气石——多功能环保健康新材料郭 力(咸阳非金属矿研究设计院,陕西咸阳 772021)1 前 言电气石是全球稀缺的非金属矿产资源,宝石级电气石称“碧玺”,主要产于巴西、中国、印度等。
它是一种在自然状态下电子永久流动能产生静电场的一种矿石,并能在无源状态下使空气和水产生碱性负离子。
从20世纪90年代开始,日本、美国等国家在用电气石改善环境和人体保健方面的研究和开发被认为是矿物材料领域里的一场革命,目前,已开发应用在环保(水、气净化)、化工、功能陶瓷、人体保健、农业等领域有几十个系列数百种产品,并且取得了很好的经济效益。
2000年日本与电气石有关的产品市场销售额高达100亿美元。
而中国对电气石的应用研究至今几乎是空白。
随着日、美等国对电气石大量开发利用,国人也开始了解到了它的价值,得到了一些前瞻性科研单位和企业的关注,并已着手研究开发相关产品。
据日本专家预测中国市场在今后的五年内将会形成研究开发和生产与电气石相关的环保和人体健康产品的热潮,届时中国的资源优势和巨大的市场需求潜力将会显示出强大的生命活力。
2 电气石的基本性能电气石是一种硼硅酸盐类矿物,其化学式可简写成NaR3A16B3Si6O27(OH)4,其中Na可部分被K和Ca代替,OH可被F代替,R的位置同质多像广泛,根据晶体结构内的R端组分不同可分为呈褐色和黄色的镁电气石、黑色的铁电气石、玫瑰色的锂电气石、淡蓝色的钠锰电气石和深绿色的铬电气石。
矿物硬度为7~7.5,密度3.3~3.25,柱状晶形,柱石有纵纹、横断面呈球面三角形,无解理,常见形多为复三方单锥晶体,集合体呈棒状、柱状、放射状、束针状以及致密块或隐晶质块状。
电气石的晶体结构为三方晶系,即硅氧四面体组成的复三方环,由于晶体结构特别,导致两个高电荷的原子在结晶格架上排列明显错位、由此致使晶体一端为电荷正极,另一端为电荷负极,电子永不停息的从负极流向正极,从而形成了电流和静电场。
(1) 静电永久地产生微弱电流,形成静电场电气石晶体结构本身具有永久带电和永久保持着正极和负极的特性,它和铀矿石具有放射性形成放射场,磁铁矿石具有磁性形成磁场一样,具有形成电场的特性。
43电气石环境矿物材料中的佼佼者文图/李雯雯环境矿物学是20 世纪90 年代才出现的新学科。
1999 年, 我国环境矿物学分会的成立标志着国内环境矿物学的研究进入了新阶段。
环境矿物材料具体是指以天然矿物岩石为主要原料,在制备和使用过程中能与环境相容和协调,或在废弃后可被环境降解,或对环境有一定净化和修复功能的材料。
环境矿物材料具有表面吸附、孔道过滤、结构调整、离子交换及化学活性等作用。
通过以上作用可以实现天然矿物材料对固、液、气3类污染物的有效治理。
我国矿产资源分布广泛,具有环境净化和修复功能的矿物资源较为丰富,近些年来,人们对电气石、凹凸棒石、沸石、硅藻土等环境矿物材料的研究日益深入。
其中电气石作为一种独特的自发电极性矿物,更是得到了广泛的研究。
电气石属三方晶系,晶体呈长柱状或针状,还有棒状、放射状和发状集合体。
柱体两端常呈不同的锥面。
晶面常有纵纹,晶体的横截面为等边三角形,三角形的每边又向外凸出,故较易识别。
1703年,荷兰阿姆斯特丹有几个小孩玩荷兰航海者带回的石头,发现这些石头除了在阳光下出现的奇异色彩外,更惊讶这些石头有一种能吸引或排斥轻物体如灰尘或草屑的力量,荷兰人把这种石头叫做吸灰石,这就是欧洲人最早认识的碧玺。
1768年,科学家发现了碧玺受热会具有压电性和热电性,才被命名为电气石。
电气石常出现在稀有金属钠长石、伟晶岩型、锂云母、云英岩型中,按优势元素而分为3类:铁质电气石(黑电气石),呈黑色;镁质电气石(镁电气石),呈褐色;碱质电气石,呈粉红色(红电气石)、绿色(绿电气石)或无色(无色电气石)。
有的晶体内部呈粉红色,而外围呈绿色,如西瓜电气石。
其中,红色、蓝色电气石在各色电气石中相对珍贵。
发育好的电气石多出现在与花岗质岩浆接触的变质石灰岩和伟晶岩里。
研究发现,电气石是由于加热而产生电荷,并非是当时普遍认为的摩擦起电。
1880年,P·居里和J·居里兄弟发现了部分晶体(如电气石、石英等)存在压电效应。
一、 电气石电气石矿物矿物矿物简介简介郭银祥电气石是以含硼为主的环状硅酸盐矿物,莫氏硬度7~7.5,密度3.03~3.25 g/cm 3,随着成分中Fe ,Mn 含量的增加,密度亦随之增大。
常见的主要有四大类:镁电气石,黑电气石,锂电气石,钠锰电气石。
颜色随成分不同而异:富含Mg 的电气石常呈褐色和黄色,富含Fe 的电气石呈黑色,富含Li 、Mn 和Cs 的电气石呈玫瑰色,亦呈淡蓝色。
此外,电气石常具有色带现象,垂直c 轴由中心往外形成水平色带,或c 轴两端颜色不同。
玻璃光泽,无解理。
有时可有垂直L3方向裂开。
电气石具有压电性、热电性、自发电极、红外辐射等独特而重要的性质,广泛应用于电子、化工、环保以及人体保健等领域,是矿物材料开发领域的热点之一。
电气石作为一种潜在的具有极大开发前景和经济价值的天然矿物材料,必将会有巨大的供求市场,因此国内电气石矿的开发势在必行。
一、 国外电气石的开发研究概况1989年,日本学者Kubo首次发现了电气石存在自发电极、电气石微粒周围存在静电场现象,他对电气石微粉的电场效应展开了一系列应用研究,由此兴起了电气石在环境、人体保健领域的研究新热潮。
此后,日本、美国等国学者纷纷开始了这方面的应用性研究,陆续申请了多项专利。
近几年,世界各地一些科研机构投入庞大资金从南美等地购入电气石,粉碎成微粒进行研究及工业性试验。
在电气石开发研究领域,日、美、韩及一些欧洲国家处于领先水平,涉足的领域也很广泛,如电子、医药、化工、轻工、环保等,其产品有替代洗衣粉的洗涤球、皮肤和头发洗涤剂、化妆品填料、污水处理剂(装置)、浮尘吸收剂、人造纤维等,日本科技界将电气石广泛用于环保、医疗、日用化工、塑料、建筑装潢、国防、负离子发生装置、健康衣料及保健品、化妆品、卷烟、配药、汽车、涂料、改良土壤、水质处理、净化空气以及屏蔽电磁辐射等高科技领域。
1.1 水处理研究方面电气石具有热电性与压电性,能吸附空气中的细小灰尘,同时还可以增强饮水活性,从而可用于饮用水活性化、污水处理、农作物施喷等领域。
1.2 去污净化研究方面根据电气石与水的作用机理,电气石可作为各种洗衣粉、洗涤剂的替代品,如制造含有电气石颗粒的无磷远红外陶瓷洗衣球,在洗衣过程中,反射的远红外线作用于水分子,使水分子获得能量,产生大量活性氧及负离子,利用界面活性化原理,洗去衣物上的污垢。
如具抗菌、防霉、杀虫、除臭且放射红外线的合成陶瓷,其组成为:20% ~30% 的蛇纹石、15%~ 25%的菱镁矿、20%~30%的角闪石、15% ~25%的硅石、3%~7%的电气石和3% ~7% 的凝灰岩,该合成陶瓷属碱性,pH为常数,放射红外线、产生负离子、分解成氨、驱散蚊虫,可用于清洗浴室或卫生间除臭。
1.3 医疗保健研究方面由于电气石能够将有害电磁波转化为对人体无害的远红外线,可制成各种防护器,用于电脑操作室、电弧操作间、变电所等各处,以及电视机、游戏机、手机等各种电气防护器设备上。
还可用于促进血液循环和新陈代谢、解除疲劳,以及抗菌、除臭、防霉、防蛀、抗静电性能、足部按摩、加快康复等医疗保健方面。
如用于提高血液循环的保健鞋,该鞋中含有电气石薄片,置于鞋底的边缘或鞋主体的相应地方,电气石薄片在红外辐射下产生电刺激,从而促进腿部和脚部的血液循环;含有电气石颗粒的驻极合成纤维,电气石粒子与合成纤维质量比为0.5%~2%,电气石颗粒最大直径0.2um,平均直径0.15um或更小,其优点是电气石颗粒很容易均匀分散于合成纤维中,用于服装尤其是体育运动的纤维服装中,可以产生高活性离子,改善血液循环,使人精力旺盛。
1.4 填料研究方面电气石矿物的颜色较深,用硅烷偶联剂表面改性后,可作为填料用于不透明橡塑材料中。
如电气石与塑料原料和润滑剂通过一定的比例混合在一起,在挤压机中挤压均匀并发酵,然后注满形成念珠形、环形等,应用在塑料工业中的很多产品里,具有一定的优势。
如用聚苯乙烯或含有聚苯乙烯的共聚物与平均直径为0.1 ITI至lmm的电气石颗粒相混合,加热成型制取的复合物,具有产生良好的离子作用,用于食品保鲜、除臭灭菌、电磁波消减等工业领域。
1.5 声电材料研究方面由于电气石矿物具有压电性能,即在压力或张力的作用下能激起表面荷电,如果将其置于外电场中,电气石晶体将相应地发生伸展或收缩。
当外电场为一交变电场时,将随着电场的变号而同步地交替发生伸展和收缩,亦即发生其振动频率与电场频率相同的机械振动。
这一特性被广泛地应用于无线电工业中,电气石可用作无线电工业用的波长调整器,偏光仪中的偏光片。
结晶完好、无弯曲、无裂纹的电气石,可用作测定空气和水中冲压用的压电计,还可用于声呐元件、测试材料的标准、仪器和工业设备上的元器件等。
如用于皮肤表皮的发电控制器,设计成允许光线通过药品的附近区域,在光射方向引导出波动场。
现行控制器用于电疗,也用于电化皮肤表皮以刺激神经,这种疗法有望代替针刺、炙刺、远红外射线疗法。
另外还用于含有抛物柱面反射镜和含有电流输出的电气石晶体电动传感器。
1.6 涂层涂料研究方面在远洋船只的船身涂料中掺入电气石微粉,能吸附阴离子,并且通过对水的电解形成一单分子膜,可阻止海洋生物如贝类、藻类附着在船体上生长,从而避免了有害的涂料对海洋环境的破坏。
根据电气石的性能,超细电气石可作具有防锈性能的涂料填料。
涂料中的电气石颗粒产生弱电流,吸附在表面的水分子通过弱电流作用进行电解,合成的OH-与水分子结合形成H 302-,它是一种表面活性剂,通过表面活性剂污锈与水分子进行结合,并从表面脱落。
该产品具有较好的防锈性能,可用于建筑、船舶等行业。
作为移动电话、家用电器等涂层的涂料,将3%~20%的电气石加在100%的PVC中,有益于身心健康,用于冰箱中具有食品保鲜、杀菌和除臭作用。
1.7 研磨材料研究方面电气石矿物的硬度大,一般为7.2,可作为研磨材料使用,也可以大量利用一些非电子工业用的细粒电气石,使宝贵的电气石资源得到充分利用。
通过黏合剂把天然的电气石研磨粒子粘接起来,由于电气石的高硬度和压电性质,可形成离子型磨抛石,该磨抛石是由天然电气石的研磨粒子组成,通过黏合剂粘接,具有较高的加工效率、获得令人满意的加工表面、安全无污染的工作环境等优点。
抛光时在金属的涂敷表面不会产生灰尘,可产生适宜于人体呼吸的空气离子聚合体,使劳动者恢复疲劳。
同时由于电气石的硬度大,还可用于公路的路面建筑料,将预定细度的电气石铺放在主要路面材料之上,可减少雨水的停留,使在多雪地区的高速公路利用电气石路面材料成为可能,提高环境质量。
二、 国内电气石的开发研究概况与上述国家相比较,我国在电气石的研究与开发方面有一定的差距,有关电气石综合性和基础性的研究报道及产品开发较少。
我国具有较为丰富的电气石资源,除作为宝石及科研设备部件外,还有相当大的资源没有得到开发与利用,尤其是黑电气石。
国内电气石属易采易选矿种,品位高、质量好,开发前景广阔。
过去人们一直将电气石作为宝石矿物对待,对电气石的非宝石应用研究未被认识,致使大量的不能作宝石的电气石资源得不到开发利用,或者仅作为研磨材料原料,或者弃之一边。
适用于作为宝石的电气石毕竟只是少数,大多数不能成为宝石原料,所以应大力加强作为工业矿物的深层次利用价值的研究。
电气石作为一种新型的环保矿物,国家有关部门也在关注这一新兴学科的发展动向,并给予一定的支持,在基础理论研究方面,其水平已具有参与国际学术交流、对话和竞争的能力。
在对电气石的开发利用方式中,尚有许多理论和实践方面的问题有待研究和探索,同时电气石质量评价工业标准也有待尽快制定。
目前新疆、山东、云南、广西、江苏等省已有电气石原矿、晶体(单晶)、微粉、超细微粉原料供应。
在开发应用研究中,已开发的产品有环保型洗涤球、自来水净化用陶瓷球、负离子功能纤维、电气石内外墙涂料和空气除味剂等。
三、电气石应用前景展望电气石矿物作为一种正在被开发的新型资源,其应用越来越受到世界各国的重视,各种专利技术越来越多,有电气石的制造方法、电气石陶瓷球的制造、含电气石颗粒人造纤维的制法等。
我们通过对国内山东省、云南省等不同产地的电气石矿物进行了化学分析、物性测试、矿物工艺学、作用机理等研究,结合国内外开发研究的专利和资料,展望新型工业矿物电气石的以下主要应用前景。
3.1 环境保护由于电气石具有热电性能,能与带电粒子发生反应,吸附空气中的细小粉尘,可处理工厂废气、净化水质、处理污水、中和水中的酸碱,可用于酸雨、土壤酸化治理等。
如黑色电气石超细粉,粒度为0.1~15um,在0~70℃ 温度范围内可应用于水净化、医药、海水淡化等行业。
电气石还可以增强饮水活性,从而广泛用于净化空气、饮用水活性化、污水处理,农作物施喷等领域。
3.2 保健医疗电气石可以增强饮用水活性或使空气中负离子增加,可广泛应用于饮用水活性化、农作物施喷水和净化空气各领域,促进植物生长和人体健康。
在已知的具有永久极性的驻极体矿物中,电气石是永久性自发电极性最强的,因而其极化矢量不会受到外部电场的影响,而且电气石能发出波长为4~14um的远红外区域的电磁波辐射,影响人体的白血球活动,抑制不饱和脂肪酸的过氧化,改善血液循环,可广泛应用于美容、医疗行业,具有巨大潜能。
如制造新型纤维材料,是由超细电气石等矿物组成混合物料制成合成陶瓷,再由合成陶瓷制得含有电气石等天然矿物的人造纤维。
该人造丝纤维能够释放出活性离子,从而具有增强或活化生物体细胞的作用。
含有电气石等天然矿物的人造纤维具有远红外射线发射、抗菌、除臭、防霉、防蛀和抗静电性能。
用该纤维制成的人体内衣等产品可增加血液循环、提高表皮的温度,对人类健康起到了医疗保健作用。
3.3 去污洗涤电气石能增强水的活性,吸附水中杂质,除去水中油污,可作为各种洗衣粉、洗涤剂的替代品,如制造的含有电气石颗粒的无磷远红外陶瓷洗衣球,在洗衣过程中,反射的远红外线作用于水分子,达成共振使水分子获得能量,会产生大量活性氧及负离子,利用界面活性化原理,与衣物上的污垢发生强烈作用,从而完成衣物的洗涤,避免化学物质对环境的污染。
洗涤球产品为洗衣机专用洗衣球,完全可替代洗衣粉,经试验证明,去污效果较佳,一套洗涤球正常可洗涤1000公斤衣物。
该产品具有很强的杀菌、除臭、防静电、柔化衣物等作用。
洗涤球不溶于水,无残留洗剂,因而对人身体无害;洗涤水接触皮肤不仅无过敏反应,而且有护肤功能;是一种集节水、节能、环保、保健于一体的全颟概念洗涤用品。
3.4 电磁屏蔽及其他人体周围许多物体,如手机、电话、微波炉、电脑都会发出电磁波,对人体造成不同程度的负面影响。
电气石可与空气中的水分子发生反应,形成阴离子,中和辐射发出的阳离子,以阻止电磁波的传播。
只要用含电气石微粉的物质做成外壳,就能有效地起到电磁屏蔽的作用。