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河南卢氏锂电气石及红外辐射性能研究

作　者: 屈倩倩
导　师: 吴瑞华
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 宝石学
关键词: 河南卢氏锂电气石压电性介电性红外辐射
分类号: P578.953
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

电气石因其具有自发极化性、热释电性、压电性、介电性、红外辐射和释放负离子等特性而引起人们的重视。不同产地的电气石从外观形貌到内部晶体结构、化学组成都存在较大差异,本文通过红外光谱测试、X射线粉晶衍射分析、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、化学全分析、差热分析、压电性和介电性测试、红外辐射率测试等手段,对河南卢氏电气石的晶体结构、形态特征、矿物组成、化学成分、应用性能及加热过程中的变化等进行系统研究,并与河北阜平镁电气石和云南高黎贡山锂电气石等做对比分析,归纳总结了他们在化学成分和应用性能方面的差异,为河南卢氏电气石的开发应用提供可行的依据。河南卢氏锂电气石的主要成分为SiO2 46.44%,Al2O3 47.53%,其次为NaO 2.17%,只含有微量的Ca,且含有大量的Li元素,锂元素含量达0.9119%,其次为Pb,Ga,Sr。在镁铁含量都相对较小河南和云南两地锂电气石中,云南锂电气石的氧化铁含量在3%左右,远远高于河南卢氏的锂电气石(0.031%),二者铁含量的不同对锂电气石熔点产生一定影响,铁含量高的熔点低。实验表明,电气石晶体两端的压电性要强于柱面,压电性:镁电气石>锂电气石。电气石属于低介电常数的材料,介电常数在3000HZ—8000HZ之间表现最稳定,之后随着频率的增加,介电常数呈小幅度减小;介电常数的变化范围为4-10(×10-12pf/cm)之间,并且∥C轴方向的介电常数大于⊥C轴方向。河南卢氏锂电气石平均最大介电常数为9.96×10-12pf/cm。电气石红外吸收带对应的波长为9--10μm,与人体的吸收波长(9.53μm -9.47μm)符合较好。相同温度下不同种属的电气石红外发射率为河北镁电气石最大88%。粒径较小的电气石比表面积大,红外发射率高。其中锂电气石最高为87%。经过不同温度处理后,在800 oC以前,随着温度的升高,河南卢氏锂电气石的红外辐射率减小,最小至83%。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章前言  8-13
  1.1 研究的目的和意义  8
  1.2 电气石的开发研究历史与现状  8-11
    1.2.1 早期对电气石特性的认识  8-9
    1.2.2 电气石的研究现状  9-11
  1.3 主要内容与科学问题  11-12
  1.4 工作量  12-13
第二章实验所用样品的来源及产状  13-20
  2.1 河南省卢氏县官坡矿区电气石  13-16
    2.1.1 矿区地质特征  13-15
    2.1.2 实验样品特征  15-16
  2.2 用于对比研究的其他矿区电气石  16-18
    2.2.1 云南高黎贡山锂电气石  16-17
    2.2.2 河北阜平镁电气石  17-18
    2.2.3 江西赣州铁电气石  18
  2.3 试验样品特征总结  18-20
第三章河南卢氏锂电气石的矿物学特征  20-44
  3.1 电气石的化学成分及晶体结构  20-22
    3.1.1 电气石的化学成分  20-21
    3.1.2 电气石晶体结构  21-22
  3.2 实验样品化学成分分析  22-24
    3.2.1 X 射线荧光光谱法测试主量元素  22-23
    3.2.2 微量元素分析  23-24
  3.3 实验样品粉晶 X 衍射分析  24-26
  3.4 差热分析（DTA）  26-30
  3.5 红外光谱测试  30-32
  3.6 电气石的压电性测试  32-34
  3.7 电气石的介电性测试  34-42
  3.8 本章小结  42-44
第四章电气石的红外辐射特性研究  44-50
  4.1 红外辐射的基本原理  44
  4.2 红外辐射所遵循的三大定律  44-45
  4.3 电气石远红外发射率研究实验  45-49
    4.3.1 不同种属电气石在不同温度下红外发射率测试  45-47
    4.3.2 不同粒度锂电气石在不同温度下的红外发射率  47
    4.3.3 不同温度下热处理电气石红外法向发射率测试  47-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章结论  50-52
参考文献  52-54
致谢  54

河南卢氏锂电气石及红外辐射性能研究

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