电气石的工业应用研究现状

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电石行业分析报告

电石行业分析报告

电石行业分析报告一、概述电石是指用煤和石灰石炼制的含有钙、碳的化合物。

在工业中,电石广泛应用于生产氯、铝、钾、钠等化工产品。

二、行业现状1. 市场规模目前,电石行业市场规模逐年扩大。

据统计,2019年全球电石市场规模达到了1500万吨,而未来几年,电石产量将会继续保持稳步增长。

2. 行业竞争电石行业的竞争主要来自国际市场上的电石生产企业以及国内的化工企业。

目前,国内已有多家化工企业拥有了自己的电石生产线,因此,电石行业内部竞争加剧。

3. 技术水平电石生产技术是国内外制约电石生产发展的重要因素之一。

目前,国内电石生产企业在电石生产技术方面已经取得了相当大的进展。

同时,外国电石生产企业也在不断地推陈出新,以保持其在市场上的竞争力。

三、未来发展趋势1. 投资热点随着全球化的发展以及化工行业的快速发展,电石行业将会有更多的投资机会。

在新技术、新工艺、新产业等方面的持续投资将成为电石行业的未来热点。

2. 节能减排随着环境保护意识的不断提高,电石行业也在不断加强节能减排措施。

未来,电石生产企业将会更加注重科技创新,采用更加环保、节能的生产方式,以适应市场的需求,同时也减少生产对环境的影响。

3. 产业升级未来电石行业的发展将注重产业升级,提高电石产品的附加值、扩大市场份额、全面拓宽电石应用领域,实现产业升级和差异化经营。

四、结论电石行业是一个发展空间巨大的行业,同时也是一个竞争激烈的行业。

在未来的发展趋势中,电石行业将会更加注重节能减排、科技创新以及产业升级等方面,以适应市场对于高品质、低成本的要求。

2023年电石行业市场分析现状

2023年电石行业市场分析现状

2023年电石行业市场分析现状电石是一种工业原料,广泛应用于化工、冶金、建材等行业。

它的主要成分是氯化钙和氢氧化钠,在高温下通过化学反应制造而成。

电石行业市场现状分析如下:1. 市场规模扩大:电石是许多行业的基础原料,随着工业化进程的推进,电石行业市场规模不断扩大。

根据统计数据,近年来电石行业的年产量保持在5000-6000万吨左右,且呈上升趋势。

2. 产品需求稳定:电石作为重要原料之一,需求稳定。

电石主要用于生产乙炔气,而乙炔气广泛应用于工业领域,如化学品制造、金属切割、焊接、照明等。

这些行业的需求相对稳定,可以保证电石行业的持续发展。

3. 行业竞争激烈:电石行业竞争激烈,主要原因是市场需求饱和和行业进入门槛较低。

许多企业涌入市场,导致产品供应过剩和价格竞争激烈。

此外,技术壁垒不高,容易被复制和模仿,进一步加剧了竞争。

4. 环保压力加大:电石行业面临着环保压力。

电石生产过程中产生大量尾气和废水,含有高浓度氯化物和钠盐等有毒物质。

这些废弃物对环境污染严重,对周围生态系统和居民健康造成威胁。

因此,加强环保监管对电石行业提出了更高要求。

5. 技术创新推动发展:近年来,电石行业开始注重技术创新,提高产品质量和生产效率,减少环境污染。

一些企业引进先进设备和技术,提升竞争力。

此外,新兴技术的应用如电解法制造氯酸钠,有望进一步改善电石行业的发展状况。

6. 国际贸易发展:中国电石行业中的一些大型企业开始开拓国际市场,积极参与国际贸易。

他们通过合作和并购,积累了丰富的经验和资源,提高了产品的国际竞争力。

7. 市场前景广阔:电石行业有着广阔的市场前景。

随着新能源、新材料和新技术的快速发展,电石在高能量电池、PVC、光伏等领域有着广泛应用前景。

这些新兴市场将为电石行业带来新的机遇和挑战。

综上所述,电石行业市场规模扩大,产品需求稳定,竞争激烈,环保压力加大,技术创新推动发展,国际贸易发展,市场前景广阔。

在未来,电石行业将面临更大的机遇和挑战,需要加强技术创新,提高产品质量和生产效率,推动行业可持续发展。

电气石的研究开发与利用

电气石的研究开发与利用

电气石?电气石,英文名称Tourmaline,中国商品名称“碧玺〞,“ Tourmaline〞一词是从古僧伽罗(锡兰)语“Turmali〞衍生而来的,意思为“混合宝石〞。

电气石是一种天然宝石,电气石是其在矿物学中的名称,电气石是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物。

一般为柱状结晶体形态。

电气石既是一种晶体,又是一种电介质,还是一种带电的石头。

电气石的由来古希腊神话里将电气石喻为普罗米修斯留给人间的火种的化身;古埃及的传说里,那么将电气石喻为沿着地心通往太阳的一道彩虹。

在西方,电气石被称为“权利之石〞,经常作为权利的象征被达官显贵们佩戴;在中国,电气石又因为与“辟邪〞谐音〔碧玺〕而被人们所喜欢。

相传,假设可以找到彩虹的落脚点,就可以找到永久的幸福和财富,彩虹虽常有,却总也找不到它的起始点。

直到1500年,一只葡萄牙勘探队在巴西发现一种宝石,居然闪耀着七彩霓光!像是彩虹从天上射向地心,沐浴在彩虹下的平凡石子在沿途中获取了世间所囊括的各种色彩,被洗练的晶莹剔透。

不是所有的石子都有如此幸运,这藏在彩虹落脚处的宝石,被后人称为“碧玺(Tourmaline)〞,亦被誉为“落入人间的彩虹〞。

在中国文化中,“碧玺〞这个词语最早出清朝。

清朝的古典?石雅?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,然已无问其名之所由来者,惟为异域方言,那么无疑耳。

〞在清朝之后的一些历史著作中,也找到了“砒硒〞、“碧玺〞、“碧霞希〞等称呼,而现代社会那么称呼这种奇特的宝石为碧玺。

传说碧玺特别受慈禧太后的喜欢,慈禧太后的殉葬品中就有很多碧玺首饰。

仍然有很多中国人特别喜欢碧玺首饰,碧玺首饰的价格也一路飙升,很多朋友都会定制碧玺首饰送给自己的亲朋好友。

碧玺首饰的种类很多,例如碧玺项链、碧玺戒指、碧玺吊坠等等。

碧玺谐音“辟邪〞。

2024年镁电气石市场环境分析

2024年镁电气石市场环境分析

2024年镁电气石市场环境分析1. 引言镁电气石是一种具有较高的商业价值和广泛用途的矿石,其在建筑材料、耐火材料、化工原料等领域有着重要应用。

本文将对镁电气石市场的环境进行深入分析,旨在帮助相关企业了解市场潜力和竞争状况。

2. 宏观经济环境2.1 国民经济发展国民经济的稳定发展是镁电气石市场健康发展的基础。

近年来,我国经济保持了较高速度的增长,不断提高人民生活水平,这为镁电气石市场的需求提供了有力支撑。

2.2 政策环境政府相关政策对镁电气石市场的影响不可忽视。

政府的产业政策、环境保护政策、能源政策等都会直接或间接地影响到镁电气石市场的供给和需求。

因此,密切关注政策动向对企业来说至关重要。

3. 市场竞争环境3.1 产品竞争镁电气石市场竞争激烈,主要原因是产品同质化程度较高。

目前市场上存在多个镁电气石供应商,他们在产品质量、价格、交货时间等方面进行竞争,以获取更多的市场份额。

3.2 渠道竞争渠道竞争也是影响镁电气石市场的重要因素。

不同的供应商通过不同的销售渠道来获取订单,包括直销、代理商、电商平台等。

渠道的选择和管理对企业来说具有重要战略意义。

4. 技术环境4.1 制造技术镁电气石的生产工艺和技术对产品质量和成本有着直接影响。

目前,一些先进的制造技术被应用到镁电气石的生产中,提高了产品质量和生产效率,降低了制造成本,进一步推动了市场发展。

4.2 创新技术创新技术对镁电气石市场的影响也不可忽视。

一些新型材料的研发和应用,可能会对镁电气石市场带来新的竞争机遇和挑战。

因此,企业应密切关注技术创新的动态,并及时调整自身发展战略。

5. 潜在风险与挑战5.1 环境污染问题镁电气石的开采和生产可能会对环境造成一定的污染,这可能引发一些环境保护方面的问题和约束。

企业应加强环保管理,减少对环境的影响,以避免潜在的风险。

5.2 其他替代品的竞争一些替代品的出现可能对镁电气石市场构成威胁。

例如,某些新型材料的应用可能会替代部分镁电气石的用途,从而使市场需求发生变化。

电气石无机复合粉体材料的研究进展

电气石无机复合粉体材料的研究进展

电气石无机复合粉体材料的讨论进展电气石能产生永久电极、形成静电场、产生负离子、发射远红外线、具有表面活性和吸附等优良性能。

同时鉴于其稳定性好、原材料易得、价格低廉,电气石在环保、医疗保健、化工建等领域的应用已受到普遍重视。

但电气石是非金属矿物材料,属于绝缘材料,晶体两端形成的正负电荷无法形成有效导电回路,降低了电气石的表面电场效应,影响了电气石的电磁学性能;而且实践证明电气石粉体越细、比表面积越大,其压电性、热电性发挥的效果较好,而电气石结构致密、硬度可高达7~7.5度,磨细加工难度大;同时单一的电气石所具有的特性无法充足性能的综合要求和高指标要求,这些不足都限制了电气石的广泛应用。

因此,为了更好地利用电气石的优异性能,电气石功能复合材料成为了一个讨论的热点。

电气石/TiO2复合材料电气石/TiO2复合材料利用电气石微粒的天然电场和辐射红外线等优良性能提高了TiO2的光催化活性,同时利用TiO2的掺入提高了电气石的白度,二者相辅相成,使其在环境、保健、建筑等领域有了更加广阔的应用前景。

目前,电气石/TiO2复合材料的制备重要通过溶胶—凝胶法,冯艳文等用此方法制备了含有电气石粉体的TiO2复合凝胶,并在紫铜表面制备了复合薄膜。

结果发觉在电气石微粒表面形成了TiO2微孔空心球簇,该结构增大了TiO2膜的比表面积,供给了更多的表面活性位,有利于反应物在TiO2表面的吸附,能显著提高光催化降解速率,经紫外灯照射后,与不含电气石的薄膜相比,含电气石0.5%的TiO2复合薄膜对甲基橙的降解率可提高31.9%。

梁金生等则在紫铜网表面制备TiO2/电气石复合薄膜后,讨论了电气石促进TiO2光催化活性的机理。

发觉薄膜表面形成了以电气石为核心的微粒簇,电气石表面厚度十几微米范围内具有很强的电场,能电离水分子形成H+和OH-,OH-与附着在电气石表面的纳米TiO2光催化产生的H+结合生成自由基,提高了光催化活性。

但以上的讨论均是在紫外灯的照射下得出的结论,而在很多应用环境中很难达到这个条件,这无疑又限制了这些材料的应用。

电气石的性能研究及其应用展望

电气石的性能研究及其应用展望

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

电气石

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。

电气石

电气石

绿色碧玺指黄绿至深绿以及蓝绿、棕色色碧玺的总称
多色碧玺指由于电气石色带十分发育,常在一个晶体上出现红色、 绿色的二色色带或三色色带;色带也可依Z轴为中心由里向外形成色环, 内红外绿者称为“西瓜碧玺”。
电气石特殊的性能
• (1)电气石自发极化效应:电气石能够永久地在一端产生正电极, 而在另一端产生负电极 • (2)发射远红外线:电气石在常温下能发射波长4~14 gm,发 射率在0.92以上的远红外线 • (3)释放负离子: 电气石能自动地、永久地释放负离子。电气 石是天然的负离子发生器 • (4)生物电特性:电气石是带电的矿物。电气石的电流(0.06 mA)与人体的生物电流(0.06mA)相匹配,必然能引起人体 生物电的生物效应
电气石水机
电气石开发研究现状 • 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。
用于填料的电气石矿
电气石开发研究现状 • 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 做无线电工业用的波长调整器,偏光仪中的偏光片。
电气石开发研究现状 • 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。该产品还具有较 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。
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电气石的工业应用研究现状陈涛李珍等(中国地质大学材料科学与化学工程学院)[摘要] 电气石具有热电性、压电性、自发电极、红外辐射等独特而重要的性质,可以广泛应用于电子、化工、环保以及人体保健等领域,电气石已经成为国内外功能矿物材料研究的热点之一。

本文分析认为,随着国内民众对环保和健康的关注程度增加,电气石作为一种具有人体保健和环境保护功能的天然矿物材料,必将有极大的发展前景和经济价值。

国际上电气石应用主要集中在应用在纺织品、美容产品等经济价值较高的产品上。

国内的电气石开发应用尚处于起步阶段,并且存在缺失环节即电气石的精细加工。

因此国内电气石开发应用重点在电气石的超细加工改性及电气石复合材料的研制。

从电气石为人们所发现以来,其一直都只是被当作一种宝石矿物。

在国内,宝石级别的电气石成为碧玺。

而大量达不到宝石标准的电气石,特别是观赏价值较低的黑电气石不为人们所重视。

上世纪80年代,日本的科学家Kubo等发表了一系列电气石的研究文章,证明电气石具有压电性、热电性、自发电极、红外辐射等一系列独特而重要的性质,电气石作为功能矿物材料的价值才逐渐为人们所发现。

电气石的独特性质使之能广泛的应用于电子元器件、环境保护以及人体保健等领域。

目前,日本、韩国有数百种电气石相关产品,并且达到相当的工业规模。

2000年在日本,与电气石有关的产品市场销售额高达100亿美元。

由于电气石的主要工业应用领域为环境保护和人体保健,特别是美容产品。

在上个世纪八、九十年代,我国的国民生活还处于较低水平。

环境保护和人体保健相关的工业领域还不为人们所重视和关心,因此尽管日本美国的发达国家已经将电气石作为一种重要的工业矿物进行开发利用,而国内却依然不重视。

直到近几年来,随这生活水平的稳步提高,环保和健康开始为人们所重视,电气石作为一种具有环境保护和人体保健功能的矿物材料的重要性,才逐渐为国人所认识。

但由于起步太晚,目前国内的电气石相关工业还几乎为零,仅仅集中在电气石矿产的开采以及粗加工,其产品价格相对于最终产品十分低廉。

并且电气石主要都出口到了日本和韩国,如新疆某矿山的电气石已经被韩国客商所全部预定。

我国是电气石的主要矿产资源地之一,电气石资源较为丰富,储量估计在数千万吨以上。

据日本专家预测:在今后的五年内,中国市场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。

到目前为止,国内有电气石相关发明专利224项,实用专利46项,涉及矿物加工、涂料、防治品等诸多领域。

1.国内外电气石资源分布概况世界上由很多国家和地区都出产电气石,其中优质的电气石,包括宝石级的电气石主要出产于巴西、俄罗斯、斯里兰卡、缅甸和美国等国家的一些省份地区,如巴西的阿拉苏阿伊、圣若泽-达萨菲拉,美国的加利福利亚州、纽约洲、缅因洲,俄罗斯的乌拉尔山等。

其中巴西是世界上最大的电气石出产国,约占全球产量的50%~70%。

另外意大利、坦桑尼亚、肯尼亚、马达加斯加、莫桑比克、阿富汗、巴基斯坦以及南非和非洲东部地区都蕴藏有大量电气石资源。

在国内,人们一直把电气石作为一种装饰用品,并未认识到其也是一种功能矿物材料。

因此在地质勘探中,除宝石级电气石外,仅将电气石作为找矿标志或成岩成矿环境的指示剂看待。

所以,尽管有大量文献资料报道了电气石相关的矿产资源情况,但对电气石是否富集成矿,是否具有可开采价值并没有进行评估。

这也就导致我国的电气石资源总体状况不明。

但从目前已开发或报道的电气石矿来看,我国电气石潜在资源是十分丰富的。

我国现有25个省市自治区发现有电气石产出,电气石产地达到150多处,其中达到一定规模的已有80余处,尤其是西部和东北部地区电气石资源丰富,如新疆、内蒙、辽林、广西、云南等省份。

目前已开采的几处较大规模的电气石矿的总储量已达到2000万吨以上。

2. 电气石的结构与性质2.1电气石的化学成分与结构电气石是一种以含硼为特征的结构十分复杂的硅酸盐矿物。

上世纪五十年代对电气石的结构进行了测定,才得到其化学通式:XY3Z6[Si6O18][BO3]3W4(X的位置主要为Na+、Ca2+、K+;Y的位置主要为Mg2+、Fe3+、Al3+;W的位置则主要为O-、OH-、F-所占据)。

电气石晶体结构属三方晶系,C53V-R3m群,a0=b0=1.584~1.603,c0=0.709~0.722。

电气石为极性矿物,三重对称轴为C轴,垂直C轴无对称轴和对称面也没有对称中心。

电气石的晶体结构,不同学者做过结构分析,其结果颇有分歧,但大家都肯定硅氧四面体连接成复三方环。

电气石结构比较公认的模式是:硅氧四面体组成[Si6O18]12-复三方环,三个配位八面体与复三方环相接,共用硅氧四面体角顶上的一个O2-。

三个配位八面体的交点位于复三方环的中轴线上,被OH-所占据。

在该OH-离子的对角处,也是OH-离子的所在。

(BO3)3-三角形与配位八面体层共用一个O2-。

这样复杂的络阴离子,彼此间又借Al3+离子相连。

Al3+作六次配位,形成Al-O5(OH)配位八面体,它与上述配位八面体层上Mg-O4(OH)2配位八面体共用一棱。

2.2电气石的物理性质电气石的主要物理性质包括压电性、热电性、自发极化以及红外辐射特性。

电气石的这些特殊性质是其各种应用的基础,应此加强对电气石基本性质的研究,是提升电气石应用深度,扩展电气石应用领域的必备前提。

2.2.1自发电极性与热电性1880年法国物理学家皮埃尔·居里和雅克·居里共同发现了电气石晶体在温度和表面压力变化的情况下,晶体表面产生静电场的现象,并由此认定电气石具有压电性和热电性。

上世纪80年代日本东京大学的中村辉太郎和环保学者久保哲治郎通过离子吸附试验,间接的证明了电气石晶体在没有外界电场作用且温度和压力不发生变化时,存在着形成表面静电场的自发极化。

由此证明了电气石独特的自发极化现象,并引起了电气石自发计划机理的大讨论。

电气石具有热电性,在工程领域热电性又称热释电效应。

一般认为晶体的自发极化是其热电性的前提。

晶体由于自发极化而产生表面电荷,但由于表面电荷的抵偿作用,而不显示其固有极化。

当温度改变引起其自发极化电矩发生不可抵偿的变化时,晶体才会显示其固有的极化,显示出热电性。

由于电气石被证明在没有温度和压力变化的情况下,存在表面静电场,因此电气石的热电性表现为温度的变化可以加强电气石晶体的极化,加大表面静电场强度。

目前电气石热电性产生的具体机理与其自发极化一样,也尚在探讨之中。

杨如增等通过试验验证了黑色电气石热释电效应与其化学成分之间关系。

指出黑色电气石中氧化铁含量对其热电性影响显著。

随着氧化铁含量的增加,电气石热释电效应减弱,当含量达到12%时,基本不显示热释电效应。

并且电气石中氧化铁含量于其折射率和密度呈正相关关系,所以可以通过测定折射率来间接考查电气石的热电性。

2.2.2红外辐射特性电气石在常温下可以产生波长4~14um的红外辐射。

有研究粗略的表明电气石的铁含量、表面特性及热处理方式会对红外辐射性造成影响。

杨如增分析认为电气石的晶体结构特征及其热释电效应是其产生较强红外辐射的主要原因[7]。

而冀志江通过实验否定了这一说法,他将电气石在不同温度下煅烧,发现即使是电气石在高温分解后仍具有较高的法向红外比辐射率。

分析认为黑色电气石具有较高的红外比辐射率的本质在于其红外活性振动键的存在,而与电气石的特殊结构没有关系,但物相为电气石时,晶格常数的变化对红外发射率略有影响。

2.3 电气石与环境的相互作用2.3.1 电气石对水溶液中离子的吸附作用电气石结构紧密,金属离子不易进入其内部,因此电气石对离子的吸附主要是由于其表面吸附。

电气石的表面性质和电极性使其对离子可能存在络合吸附和静电吸附两种形式。

电气石可以同时吸附阴阳离子,且吸附量不受本身离子交换量的限制。

在溶液中,正负离子在电气石两端聚集,达到一定浓度后析出。

目前已经有研究电气石对水中Cu2+、Zn2+、AS(III)、F-等离子吸附效果机理的文章发表。

这些研究表明电气石对离子的吸附作用受到溶液的PH 值、电气石的粒径、用量、煅烧温度等条件的影响。

2.3.2电气石对水pH值的调节电气石颗粒通过自发电极性影响水溶液的氧化还原电位,调节水溶液的pH值,使之趋向中性。

电气石使酸性溶液pH值增大,除电极性之外,表面吸附H+和表面阳离子交换吸附H+也是重要因素。

酸性溶液中,电气石用量的增多使得表面作用增强,溶液的pH值开始阶段上升较快,而随着用量的继续增多,电气石微粒的电极会产生相互作用从而削弱了与水溶液间的作用,导致反应速率明显下降。

在碱性溶液中,溶液的pH值并非随着电气石用量的增多而逐渐降低。

这是因为表面吸附作用与电极作用在小于10分钟的时间内相互矛盾,前者对后者具有抑制作用使得电气石与水的反应速率相对较慢。

在随后的反应时间里,电极作用单独影响溶液的pH值,是溶液pH值降低。

2.3.3电气石对水的电解作用在电气石表面厚度十几微米范围内存在107-104 V/ m的高场强[8]。

在此高强度的静电场的作用下,电气石附近的水分子发生电解,形成H+和OH_ ,H+和水分子结合形成活性分子H3O+,活性分子具有极强的界面活性,可以吸引水中的杂质、污垢,起到净化水源的作用;OH_和水分子结合形成负离子,可以增加空气中的负离子数,改善人们的生活环境。

3. 电气石加工与应用现状目前国际上,电气石相关产品主要集中在人体保健、环境保护和电子元器件等领域,包括了化妆品、衣物、保健器械、涂料等一百多种产品。

而国内目前电气石的应用领域还十分有限,并且国内电气石产品存在缺失环节。

即只能生产电气石粗加工粉体,或者进口日本韩国的精加工产品。

3.1电气石的加工在实际应用中,往往要求将电气石粉碎到一定粒径,以便作为功能填料加入其他材料中。

在实验室中使用破碎机、震动磨以及球磨机或气流磨,可以将电气石原矿制成粒径d97<2um 的流动性很好的电气石超细粉末。

将电气石细化到纳米级,可以在获得电气石性能的同时得到纳米材料的各种优良特性。

目前日本有纳米电气石产品生产,目前可购买到的纳米级别电气石产品均为进口。

而国内尽管有极少量的资料表示可以制得电气石纳米粉体,但尚无确凿文献资料证实,并且也未见产品销售。

电气石复合材料主要集中在橡胶、塑料、涂料等高分子材料领域的。

由于电气石与基质材料的界面性质不同,直接填充不易分散均匀,且易导致材料的性能下降以及易脆化等。

因此对电气石粉体进行表面改性变得十分必要。

使用硅烷、钛酸脂等偶联剂为改性剂,可以明显改善电气石粉体的亲油性,与PET、PP、PV等相容性明显改善。

3.2 电气石的应用3.2.1用于废水处理与水质改善由于电气石可以吸附废水中的重金属离子,并调节水体pH值,从而去处有毒物质,改善水质。

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