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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 电气石蜂窝陶瓷的功能讨论E 0a/r 3,a 为电气石3.25/CM 3,无解理,具有脆性；依据不同的类质 微粒半径, r 为距离中心的长度；由此可知,在电同象,可分为铁电气石、镁电气石、锂电气石和 气石表面厚度十几微 M 范畴内存在 10 710 4V/m 的锰电气石 3；高场强；1.2.1 电气石的颜色变化机理 1.2.3 电气石产生负离子电气石中存在广泛的类质同像现象,不同金 属离子间的置换导致其颜色多样,其化学组成轻电气石产生负离子的直接条件是其表面荷负 电,电气石产生负离子的必要条件是水；电气石微 的 变 化 就 能 导 致 完 全
2、不 同 的 颜 色4 ； K. 的自发极化作用使其晶体四周存在着以轴为两极H+Krambrock 等5用 射线辐射电气石产生黄色中的静电场,水分子一旦接触到能放出负电子的电心,并用EPR,ENDOR 和 DEPR 对这个黄色中心气石,立刻发生稍微的电解,水分子被分解为分析,发觉辐射诱导产生的黄色中心与电气石组和 OH-,而H+被电气石携带的负电子中和,成为成结构中O-孔势阱的产生紧密相连,他们认为O-氢原子放入空气中,OH-与四周的水分子结合成为位于 O1 位置 OH 位置的基本组成单元,为3 个八H 3O2-,即带负电的负离子；羟基负离子形成过程面体所共有 ； Castaneda 等6 通过
3、对电气石样品进机理及分子结构式如下所示：行热处理来讨论其颜色变化,并探讨了电气石颜 色变化机制,发觉电气石出现红色,晶体结构中 Mn 2+显现,加热处理后其颜色不发生变化,究其 缘由主要是锰离子的价态没有发生变化,且铁离 子也没有发生氧化；1.2.2 自发极化性 电气石的自发极化效应表现为电气石四周静 电 场 的 存 在 ； 1989 年 , 日 本 环 境 专 家 Tetsujiro Kubo7 发觉电气石能净化水,继而讨论发觉在Cu图 1-2 羟基负离子形成过程及分子结构式 试验仍证明,静电场对处于其中的带电粒子表面有水的情形下电气石能吸附Cu离子；金宗哲等8利用电子束轰击电气石样品表面,
4、并用环境扫描电镜 SEM 观看发觉：电子束轰击电气石样品 表面能够产生辉点,这些辉点反映出自发极化性有吸附作用,可以用于吸附粉尘、带电离子等 1011 ；它的作用机理如下：通过电气石表面的高的存在；强静电场,表面十几微M 范畴内的H+、OH-离子由于自发极化效应,在电气石的四周存在着以被吸附到电气石的两极,与电解所形成的H+和2 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - OH-中和,过多的 H +以氢气的形式释放出去；随着电气石表面的 H+离子的削减,由于浓度差的原因,远处的 H +离子不断向电气石表面移动,直至达到
5、平稳为止；1.2.4 热电性和压电性电气石本身有电极产生,即永久地在一端产生“ 正电极 ” ,在另一端产生“负电极 ”；正电极可以2电气石的应用 日本等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 17 ；这里主吸取负离子,并通过自身把电荷“ 输送 ” 到负电要介绍电气石的化学催化作用和电气石在水中的 应用；2.1 化学催化作用极,这些电荷和负电极自身产生的负离子释放出 来,源源不断地从晶体外沿着电力线飞到正电极,形成了循环不息的电场 12；当匀
6、称的加热或者加压整个电气石晶体时,电气石 TiO 2 光催化降解有机物的过程存在着极其复杂的协同增效作用 18 ；利用电子自旋共振在晶体的对称轴两端会产生等量异号的电荷,是ESR检测纳MTiO 2和电气石 /TiO2复合体系自由热电性和压电性使得电气石产生电荷,从而在电 气石表面邻近存在静电场,具有电场效应 13；基的信号,结果发觉,复合体系的磁共振强度明 显增高；冀志江等人讨论发觉 19 ,电气石矿物微1.2.5红外辐射特性粉可显著提高纳M 二氧化钛的光催化活性,通过电气石的多种缺陷外形打算其具有强的红外 辐射特性,通过讨论电气石的红外光谱说明,以讨论电气石、稀土、二氧化钛三者的光催化协同
7、作用,试验说明电气石具有激活二氧化钛光催化下三个方面具有红外活性：SiOSi伸活性的功能；与 SiO 4 四周体的顶角相连的2.2 电气石在水中的应用缩振动和弯曲振动具有红外活性；电气石具有热释电性与压电性,电气石在工结构羟基水的OH键存在红外活性振动；业废水净化和饮用水改善领域,具有很好的应用电气石中的其他金属离子与氧形成的键具前景；其在重金属离子吸附；提高饮用水的活有红外活性；电气石具有高红外发射率的缘由在于多种红性；调剂水体的酸碱平稳等方面具有积极的有用 意义；1）重金属离子吸附 电气石的结构紧密、金属离子不易进入其晶外活性振动键的共存14 ；依据晶格振动理论所得的振动频率关系式15 ,
8、不同质量晶格原子的替代或不同类型缺陷具有不同的品德振动频率,将直 接影响红外辐射特性,自然电气石的品种繁多,红外辐射特性差异悬殊 16；体结构,因此电气石的吸附主要为表面吸附,吸 附类型主要为离子、分子吸附 ,类似石英、刚玉等 简洁氧化物,通过表面络合起吸附作用 20 ,从而 起到净化工业废水的作用；2）提高饮用水的活性 3 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目前已利用电气石自身发射远红外射线及热 0.35mm；差变化所能产生正负电磁场的物理效应,增加空气中红外线辐射及负离子成分,使缔合水分子分散化,提高水分
9、子的活性,以活化人体机能,提高人体健康水平 21；3）调剂水体的酸碱平稳电气石具有转变水溶液pH 值,使之趋于7 的图 4-1 堇青石蜂窝陶瓷截面外观结构图功能,其稳固范畴为pH7-922 ；堇青石蜂窝陶瓷因具有优良的抗热震性能3 电气石粉体的制备方法 3.1 干法超细粉碎27 、良好的吸附性能、较高的耐火度和相当的机 械强度而得到了广泛的应用；堇青石蜂窝陶瓷比大连源泰高科技有限责任公司 23 采纳双腔式 表面积大,气流阻力小,应用范畴广,概括起来回转破裂机,辊压式粉碎机及超细粉碎机等将电 主要有以下几个方面：气石逐级进行破裂,粉碎加工；最终制得粒度为1 ）催化剂载体：用于降低有机物氧化温度,
10、净0.1 15 m的超细粉；化工业废气、汽车废气；3.2湿式超细粉碎后再干燥脱水的方法2 ）换热介质：用于热交换过程,蓄热元件可节瞿金蓉等24 分别以水和正丁醇为研磨介质,能 12%；得到超细粉末的液相悬浮体,然后利用水和正丁3 ）固定生物载体：用于医药及食品德业微生物醇可以形成共沸物的特点,采纳共沸蒸馏法分散 固定；介质干燥悬浮体制备电气石超细粉末,最终得到 4 ）耐火窑具：质量 /体积比小,传热快,热效粉体的粒度为 100nm左右；而郑水林等采纳湿式搅 高；拌磨超细粉碎工艺 25 26 ；通过合理的使用分散 ,分布窄 d97 3.0 m ,颗粒外形规 4.1.1 堇青石质蜂窝陶瓷的化学组成
11、就的超细电气石粉体,且该法有利于实现工业化表 4-2 堇青石蜂窝陶瓷化学组成生产；成分单位数值成分单位数值4蜂窝陶瓷的功能属性SiO2wt% 48-51 Fe2O3WT% 0.5 4.1堇青石质蜂窝陶瓷的性质Al 2O3wt% 31-34 Na2O WT% 0.5堇青石质蜂窝形载体是一种具有连续而单一MgO WT% 14-16 K2O WT% ,蜂 窝 陶 瓷 的 孔 径111mm , 蜂 窝 陶 瓷 的 壁 厚4 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电气与适灌注90O石釉当的到蜂C料适胶水窝陶下当的浓度瓷中干
12、配比混合、图 4-3 堇青石蜂窝陶瓷的XRD 衍射分析图数值检验750 oC4.1.2 堇青石质蜂窝陶瓷的物理性能包装下煅检测烧 , 并表 4-4 堇青石蜂窝陶瓷物理性能保 温 半序号指标单位个小时1 堇青石毛重g/cm31.9-2.0 在全面建设节省型社会的今日,实施节省型2 Average Linear Expansion20-1000 10-6/k-199 就电气石优化饮水工程来说,目前,仍是采8 耐碱性85 取先将电气石烧制成球,再浸没于水中活化饮水9 吸水率WT 225 的方式,此种方式实际上是一种典型的高消耗资5 电气石蜂窝陶瓷的制备源的方式；蜂窝陶瓷由最早使用在小型汽车尾气净化到
13、从电气石应用于水处理的过程上看,它与化今日广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子学工业的催化反应过程和热能工业的蓄热放热电器、机械等工业中,而且越来越广泛,进展前 景相当可观；蜂窝陶瓷用在催化剂方面更具优 势,以蜂窝状陶瓷材料为载体,采纳特殊的涂层 材料,以贵金属,稀土金属及过渡金属制备,因 而具有高的催化活性,良好的热稳固性,长的使过程本质上一样,均是以相界面效应来产生或起 到各自功效的；因此,在电气石优化水质工程 上,可以借鉴催化剂的先进技术；从催化剂科技进步的历程看,仅外形结构的 变化就起到了革命性作用；依照相像思维方式,用寿命,高强度等优点28 ；电气石蜂窝陶瓷所采我们可望在电气石优化
14、水质工程上作类似的变用的技术路线：革：由球形向蜂窝形转变,取得电气石用量更 少,极化成效更强,节省能耗更甚的成效；在蜂窝陶瓷内通道表面上烧结电气石薄层,这是一种大幅节省电气石用量的新技术；5 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.1 电气石蜂窝陶瓷制备的技术可行性 第一,无论是蜂窝陶瓷的生坯仍是已烧熟的因此,蜂窝陶瓷的制备技术是可行的；5.2 电气石蜂窝陶瓷在处理水方面的进展前景制品,其材质都有高达 10%50%的显气孔率,可 目前,我国正提倡全面建设节省型社会,故以通过浸渍法,吸附上任何浆料 30 ；电气石
15、也不 而从中心到地方对以节省资源为中心的技改工程例外,我们把超细电气石微粉,协作助烧原料 包 和产品开发电气石资源的工程 蜂窝形电气石括亚微 M 细粉、纳 M 级溶胶等 、悬浮性原料、吸质陶瓷的研发、生产,会赐予有力的政策、财附性原料等,经球磨混合、粉碎制成合适浓度的 税、投资支持；泥浆后,采纳浸渍法就使电气石泥浆沉积在了蜂 窝陶瓷的内通道表面,掌握蜂窝陶瓷在电气石浆另一方面,在庞大的诱导拉力和鞭策压力作 用下,节省电气石用量而又可以极致发挥电气石料中的浸渍时间和电气石浆料的水分浓度,仍可 效能的新方案 蜂窝形电气石质陶瓷改善饮用以便利地掌握电气石层在蜂窝体内孔壁上的厚 水活性提高人体健康水平
16、的技术,会逐步被采纳度；并全面普及,珍贵的电气石也将为人类作出更多其次,在烧结时,电气石薄层除自身发生固 和更永久的服务相反应形成电气石质陶瓷薄层外,它仍会与蜂窝陶瓷本体发生交互的物理 化学反应,包括相6 结语互之间的固相反应和传质,相互之间的熔融、流 动扩散,而在二相的界面形成为一种相互渗透的 中间层,将二者坚固地结合在一起,机械应力、急冷急热应力、化学腐蚀等均不能使它们分别开1）电气石具有热电性、压电性等特别的理化性 能,且能释放负离子、发射远红外线,是一种很好的环境功能矿物材料,国内外对电气石在环境工程中的应用讨论逐步深化；来；2）电气石产生负离子的必要条件是水,热处理在使用功效上,由于
17、蜂窝体平行通道的个孔 提高了电气石的热释电性,增强电气石释放负离孔径仅 23mm ,当水流通过蜂窝体时,会全部被 子的才能；切割成 22mm 2或更细的水流,在狭窄的、由电气 3）电气石蜂窝陶瓷的的制备方法特殊且有强的石形成的电场中被逐步连续地极化,收到更好的 技术可行性,在国内外是首次使用该制备方法制活化成效；备电气石蜂窝陶瓷；另外,在烧成的节能上,也有明显的成效；以一次烧成为例,电气石浆吸附在蜂窝陶瓷生坯: 15. 12 吴瑞华 , 汤云辉 , 张晓辉 . 电气石的电场效应及其在环2 潘兆橹结晶学与矿物学下 M. 武汉：武汉工业大13 境 领 域 中 的应 用 前景 J. 岩石矿物杂志,2
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19、理中的应4 solid solute SmasJ. Am Mineral, 200388: 1369 16 用 J矿产爱护与利用,2004,1： 1 8 21 1376. L. P. Ogorodova, L. V. Melchakova, I. A. Kiseleva, I. Eecklxmt SG, De Grave E. Evaluation of ferrous and S.Peretyazhko. Thermodynamics of natural tourmaline ferric Mossbauer fractions Part HJ. Phys Chin Minerals, 2
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