【摘 要】
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电气石是一种组成成分复杂的含硼环状硅酸盐矿物.由于其空间群为R-3m,所以有自发极化效应和热释电效应,能永久发射远红外线、释放负离子,因此电气石成为热门天然矿物功能
【机 构】
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中国地质大学(武汉)材料与化学学院,湖北武汉430074江西理工大学材料科学与工程学院,江西赣州341000
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电气石是一种组成成分复杂的含硼环状硅酸盐矿物.由于其空间群为R-3m,所以有自发极化效应和热释电效应,能永久发射远红外线、释放负离子,因此电气石成为热门天然矿物功能材料.由于资源给出多为黑色电气石,因此限制了其应用.目前已有不少研究者致力于电气石的增白改色,本实验利用水热法,通过无机酸把黑色电气石局部溶蚀并重新生长,并将其中部分二价铁氧化成三价铁溶出,使得电气石表面铁质含量减少以达到增白和活化的目的.120℃下,通过与不同酸反应,得到3种无机酸对铁离子的溶出量随时间变化的曲线.通过对结果进行分析认为,14h之前反应只发生在电气石的表面,随着时间的延长逐渐进入到电气石内部,铁离子溶出量逐渐增加,达到饱和,溶出量达到最大值；14h后反应的离子浓度不再增加,铁离子溶出量也不再增加,并受扩散浓度的影响有所下降.浓硝酸、浓硫酸的作用也类似.3种无机酸对电气石中铁离子都有溶出效果,其中浓盐酸的效果最佳,其次是浓硝酸,最后是浓硫酸.电气石粉体的白度随着反应时间的延长呈现增白趋势,与Fe溶出相似,14 h时达到饱和,3种酸的增白效果依次是盐酸＞硝酸＞硫酸.最白的陶瓷白度可达40.86％(条件为盐酸水热法).3组酸水热法作用电气石样品的XRD谱图和原始电气石谱图对比发现,峰的位置和强度并没有明显变化,说明反应后的电气石结构没有被破坏,表面溶出铁离子后其内部结构依然稳定.SEM图片显示出改性后电气石表面有电气石小晶体连生.
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