含镁矿物--透辉石
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- 发布时间:2013-07-22
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定义:透辉石,英文名称为diopside,是辉石中常见的一种,属于单斜晶系,它属于硅酸盐矿物,是钙和镁的硅酸盐。
1透辉石的晶体结构:
透辉石是链状结构硅酸盐,分子式为CaMg[Si2O6] ,化学组成为CaO 26%,MgO18.5%,SiO255.5%,。透辉石属于辉石族单斜辉石亚族,单斜晶系,点群2/m,C2/c。a0=0.9746~0.9845nm,b0=0.8899~0.9024nm,c0=0.5251~0.5245nm,透辉石结构中硅氧四面体链上三个相接桥氧之间的键角为166°22′,表示硅氧四面体链的折曲程度胜过硬玉。晶体形态是单晶体呈短柱状,其横切面多呈正方形或截角的正方形。
2透辉石的物理化学性质:
硬度5.5~6.5,比重3.3-3.5,解理 (110)解理中等至完全,解理交角87度。断口不整齐,无色至浅绿色 ,条痕白色,略灰或略绿色 ,半透明至不透明,玻璃光泽。有猫眼和星光效应。星光是由定向拉长状磁铁矿包体所造成,具有磁性。SW紫外光下发出蓝或乳白色和橙黄色荧光,LW紫外光下有时发出浅紫色光。
偏光镜下:无色至黄绿色。二轴晶(+),2V=50~62。Ng=1.694~1.757,Nm=1.672~1.730,Np=1.664~1.732(折射率除Nm=1.730外,均为合成端员的数据)。透辉石物性变化与成分具有明显的依赖关系。颜色随着Mg被Fe2+代替量的增大,由无色逐渐变为绿色,多色性亦增强,折射率随Fe2+量的增大而增大,且Fe3+、Al的代替亦使折射率增高,Ng和相对密度亦随Fe2+量的增高而增大。
透辉石开始变形温度1170℃,软化温度1280℃,熔融温度1390℃,软化范围110℃,熔化范围10℃。由于透辉石中CaO、MgO为44.4%。在坯体中引入大量的CaO、MgO降低了坯体的酸度、熔融温度和玻璃相的粘度,它易润湿Al2O3、SiO2颗粒,能迅速促进坯体的烧结,起到了强矿化剂的作用。使用透辉石的釉面砖素烧温度比叶腊石质坯体降低120℃,比硅灰石质坯体降低80℃,烧成周期比叶腊石质、硅灰石质坯体力劳动缩短8小时以上;釉烧温度比叶腊石质釉面砖降低80℃,比硅灰石质降低40℃,烧成周期比叶腊石质釉面砖缩短7小时,比硅灰石质釉面砖缩短2小时。这表明透辉石的熔剂性能比叶腊石、硅灰石的更好。
透辉石在1000~1100℃范围内,急剧熔解于碱金属的铝硅酸盐熔剂。一方面可析出新的钙长石晶体,另一方面促进了坯料中游离石英的熔解。
3透辉石的用途:
作为陶瓷、玻璃原料及各种填料应用很多,也用于医学方面,是烧制陶瓷的一种重量原料,有的可作为宝石,宝石级的辉石却非常少见。
1)在建筑陶瓷的应用
透辉石是具有独特功能和广阔应用前景的多功能材料。在升温过程中,透辉石无晶型转变,无烧失,热膨胀性能好,能迅速促进坯体的烧结,起到了强矿化剂的作用。透辉石能实现陶瓷的低温快烧,提高陶瓷的性能,广泛应用于电瓷、建筑陶瓷和日用陶瓷工业,是一种很好的新型节能添加剂和陶瓷原料。在建筑陶瓷工业中,透辉石的综合性能比硅灰石好;对于高频瓷,透辉石瓷比滑石更优良。人们应进一步对透辉石进行开发和研究,以拓宽其应用范围,更好地利用这一自然界非再生的、重要的矿产资源。
2)在日用瓷中的应用
透辉石既能应用于建筑卫生陶瓷的工业中,也能应用于日用陶瓷的工业中。在高岭石、瓷石中加入5%~15%的透辉石,SiO2/Al2O3控制在4.23以下,在1240~1280℃的烧成范围内,制品达到日用细瓷的标准。坯料在低温还原烧成制定下烧成的大型扁平制品,具有较高的透明度,釉面白中泛青,具有景德镇的传统风味。烧成温度降低到1260℃左右,在节能与提高窑具使用寿面方面,将具有显著的经济效益。
3)在电瓷中的应用
由于透辉石是一种熔剂性矿物,对高压电瓷坯料的成瓷过程和瓷体性能产生较好的作用。在高压电瓷坯料中加入3%~5%的透辉石,就可降低100℃的烧成温度。若加入10%~20%的透辉石,作为电瓷坯料主要原料之一时,在降低烧成温度的同时还可改观电瓷的介电损耗、体积电阻率、工频电强度等电气性能,使瓷体强度提高16%~74%。
用线度较高(>90wt%)的透辉石矿可代替滑石作为高频瓷的主要原料,生产工艺和设备无需改变,烧成温度降低50℃左右,各项性能指标均能符合技术要求。适当降低配料中碳酸钡的用量和增加透辉石原料用量,可以增大熔体的温度粘度,从而将坯体烧结范围拓宽到30~40℃。透辉石瓷比滑石瓷的优点还在于它不存在老化问题,大大提高了瓷件的可靠性和使用寿命。透辉石瓷优良介电性能和较好的机械性能,这归结于晶相的稳定和细长的针晶特征。
4)在医药上的应用
透辉石又被戏称为“哭泣石”,因为水晶医疗学者认为透辉石具有催人泪下的功能,从而达到治疗精神创伤的效果。水晶医疗学者还称,如将透辉石配戴靠胸的地方(如镶入项坠里),将有益于人的心、肺及循环系统。一些人还认为透辉石有益于健康、和睦、舒解精神压力。所以透辉石往往被用来收藏。
4透辉石的分布:
产于富含Ca的变质岩中和金伯利岩中(铬透辉石);产地有巴西、意大利、缅甸、南非、西伯利亚、巴基斯坦、印度等地。
浙江省已探明储量白勺矿产仅德清方山-处,储量--7.4万吨,其C级39.7万吨,余杭鸬鸟一带现小矿点。
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