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發(fā)布時間:2022-08-05 08:33:47
堇青石是一種鎂鋁硅酸鹽礦物,因其具有優(yōu)良的紅外輻射特性、較高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性等而成為一種優(yōu)良的新型紅外材料。天然產出的堇青石很少,而且純度低、性能差。目前,工業(yè)生產中常用固相合成法人工合成優(yōu)質堇青石。目前,國內外大多采用固相合成法,采用高嶺土、工業(yè)氧化鋁、礬土熟料、焦寶石、滑石、菱鎂礦、綠泥石等原料,人工合成堇青石。
堇青石的合成已有近百年的歷史,對于堇青石的研究經(jīng)歷了幾個階段:
第一個階段是發(fā)現(xiàn)開始期:在19世紀末,C.Doelter和E.Hussack,L.Boargeois及L.Morozewicz進行了堇青石的合成實驗,特別是Morozewicz(1899)作出了重要貢獻,他獲得的晶體稱之為“Cordieritc”即堇青石。后來,Rankin和Merwin(1918)在研究MgO-Al2O3-SiO2三元系統(tǒng)的過程中,合成了α-型和μ型的三元化合物,并認為α-型與Morozewicz合成的堇青石是相同的,與天然堇青石也相同。
第二個階段研究提升期:Yodcr.Jr.(1952)在830℃以上用水熱方法合成了α-型堇青石,在830℃以下用同樣方法獲得了折射率稍高的類似晶體。Karkhanavala和Hummel(1953)認為只有α-型與天然堇青石(正交晶系)相同,Yoder在830℃以下合成的類似晶體代表了一種新型的Mg2A12Si5O18,稱之為β-型。Rankin和Merwin合成的μ-型與β-鋰輝石是等結構的,與天然堇青石明顯不同。Miyashiroetal(1955)進一步研究發(fā)現(xiàn),α-型是六方晶系,β-型可能是六方晶系,兩者都與天然堇青石不同。由于在印度的Bakaro煤田的熔融沉積物中發(fā)現(xiàn)了α-型的晶體,他們建議稱α-型為“Indialite”即印度石。因此,在礦物學上,采用光學和XRD的方法確定了堇青石和印度石之間的差別,化學式Mg2A12Si5O18有兩個同質多象變體系列:一個是六方晶系的印度石,另一個是正交晶系的堇青石。但在陶瓷工業(yè)上人們已習慣稱之為堇青石。
第三個階段是高速發(fā)展期:六七十年代后,堇青石低的熱膨脹系數(shù)和電學性能逐漸受到重視,因此人工合成堇青石的工作廣泛地開展起來,在堇青石耐火材料、結構材料及電學材料方面的研究都取得了重要進展。人們對堇青石的開創(chuàng)性研究,大大推動了堇青石的應用。
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