常见的铁镁铝电气石,新品种铁镁电气石被发现,2022首发上市

2022-7-4 14:09:52

电气石(英文tourmaline)是电气石族矿物的总称,化学成分较复杂,是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。 [电气石硬度通常为7~7.5,其密度分不同种类而略有不同。

电气石又称托玛琳石、碧玺等。 电气石具有压电性、热释电性、导电性、远红外辐射和释放负离子性等独特性能,通过物理或化学方法与其他材料复合,可制得多种功能材料,被应用于环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域。

电气石是一类环状硅酸盐矿物,其结构通式可表示为XY3Z6Si6O18(BO3)3W4,式中X=Na+、Ca2+、K+、空位, Y=Mg2+、Fe2+、Mn2+、AI3+、Fe3+、Mn3+、Li+,Z=AI3+、Fe3+、Cr3+、Mg2+,W=OH-、F-、O2-。其中X,Y,Z三位置的原子或离子种类不同会影响电气石的物理性质。晶体结构的对称性为R3m。电气石的主要矿种有铁电气石(Sehorl)、镁电气石(Dravite)和锂电气石(Elbaite)等。主要电气石族矿物及其密度如下表

名称密度/g·cm
锂电气石2.84-3.1
镁电气石2.9-3.29
黑电气石2.82-3.24
铁电气石3.26-3.33
钙锂电气石3.05
钙镁电气石3.1
铁钙镁电气石3.21
布格电气石3.31
铬镁电气石3.39-3.41
无碱铁电气石3.14
无碱锂电气石3.06

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。1880年Jacques和Pierre首次发现了电气石的压电性效应。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。

自发电极性 当电气石晶体所处环境温度与压力变化时,晶体中带电粒子之间发生相对位移,正负电荷中心发生分离,晶体的总电矩发生变化,从而导致极化电荷产生。电气石的自发极化效应表现为,在电气石晶体周围存在着以c轴轴面为两极的静电场。当电气石晶粒很小时,电气石微粒的作用相当于一电偶极子,由于正负电荷作用相互抵消,在平行于c轴方向电场强度最大,电气石的自发极化效应是永久性的,与其结构和成分密切相关。 压电、热电效应 电气石同时具有压电效应和热电效应,当周围环境发生变化,温度或压力改变时,电气石晶格内晶键发生扭转,电子发生转移,使得电气石一端带正电,另一端带负电。相反的电极被定义为c+和c-,c+是冷却或加压过程中沿c轴压缩的正极,c-是在加热或减压过程中沿c轴膨胀的负极。