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帶你走進(jìn)石英的世界

石英,化學(xué)式為SiO2。在自然界中的石英石的主要成份為石英,常含有少量雜質(zhì)成分,如Al2O3,CaO,MgO等,它有多種類型。日用陶瓷原料所用的有脈石英、石英砂、石英巖、砂巖、硅石、蛋白石、硅藻土等,水稻外殼灰也富含SiO2。石英外觀常呈無色、白色、乳白色、灰白半透明狀態(tài),莫氏硬度為7,斷面具玻璃光澤或脂肪光澤,比重因晶型而異,變動(dòng)于2.22~2.65之間。跟普通砂子、水晶是“同出娘胎”的一種物質(zhì)。當(dāng)二氧化硅結(jié)晶完美時(shí)就是水晶;二氧化硅膠化脫水后就是瑪瑙;二氧化硅含水的膠體凝固后就成為蛋白石;二氧化硅晶粒小于幾微米時(shí),就組成玉髓、燧石、次生石英巖。

石英是非可塑性原料,其與粘土在高溫中生成的莫來石晶體賦予瓷器較高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性,并能增加坯體的半透明性,是配制白釉的良好原料。

民國時(shí)期多采用景德鎮(zhèn)三寶蓬村所產(chǎn)石英。新中國成立后大多采用星子、都昌修水等地的石英,尤其是2000年以后,石英用量劇增。釉料中用量為10%~30%,使用前應(yīng)洗凈揀選,除去污物雜質(zhì),放在窯內(nèi)高溫煅燒,便于粉碎。

無色、透明的石英的變種,希臘人稱為“Krystallos”,意思是“潔白的冰”,他們確信石英是耐久而堅(jiān)固的冰。中國古代人認(rèn)為嘴里含上冷的水晶能夠止渴。

薔薇水晶

石英是地球表面分布最廣的礦物之一,它的用途也相當(dāng)廣泛。遠(yuǎn)在石器時(shí)代,人們用它制作石斧、石箭等簡單的生產(chǎn)工具,以獵取食物和抗擊敵人。石英鐘、電子設(shè)備中把壓電石英片用作標(biāo)準(zhǔn)頻率;熔融后制成的玻璃,可用于制作光學(xué)儀器、眼鏡、玻璃管和其它產(chǎn)品;還可以做精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃陶瓷等工業(yè)原料。

石英晶體內(nèi)含有細(xì)小的氣泡或液體充填裂隙時(shí),會(huì)通過干涉光產(chǎn)生彩虹,能制成精美的首飾。拿破侖的妻子約瑟芬皇后(Empress Josephine)擁有一個(gè)令人眼花繚亂的寶石藏品,就是彩虹石英制成的首飾。

石英因含各種雜質(zhì),顏色各異,有以下異種:

水晶(rock crystal): 無色透明

紫水晶(amethyst): 紫色透明或半透明,加熱可脫色。

薔薇石英(rose quartz):淺玫瑰色,致密半透明。

煙水晶(smoky quartz):顏色或褐色透明異種。成色原因是在輻射線作用下,Si被Al代替,是四面體產(chǎn)生順磁中心缺失引起。顏色進(jìn)一步加深就成為墨晶(black quartz)

黃水晶(citrine): 黃金色或檸檬黃色

煙水晶

性質(zhì)結(jié)構(gòu)

石英砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2 。石英砂的顏色多種多樣常為乳白色、無色、灰色。硬度為7,性脆,無解理,貝殼狀斷口。油脂光澤,相對密度為2.65,其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔點(diǎn)1750℃。具壓電性。

主要類型

石英按品質(zhì)可分為普通石英砂,精制石英砂,高純石英砂,熔融石英砂。

石英砂

高純石英砂

1,普通石英砂:

SiO2≥90~99%,F(xiàn)eO ≤0.06~0.02%,耐火度1750~1800℃,外觀部分大顆粒,表面有黃皮包囊。粒度范圍5~220目,可按用戶要求粒度生產(chǎn)。主要用途:冶金,墨碳化硅,玻璃及玻璃制品,搪瓷,鑄鋼,水過濾,泡花堿,化工,噴沙等行業(yè)。

2,精制石英砂:

SiO2≥99~99.5%,F(xiàn)e2O3≤0.02~0.015%,精選優(yōu)質(zhì)礦石進(jìn)行復(fù)雜加工而成。粒度范圍用5~480目,可按用戶要求生產(chǎn),外觀白色或結(jié)晶狀。主要用途:高級玻璃,玻璃制品,耐火材料,熔煉石類,精密鑄造,砂輪磨材等。

3,高純石英砂:

SiO2≥99.5~99.9%,F(xiàn)eO≤0.005%,是采用1~3級天然水晶石和優(yōu)質(zhì)天然石類,經(jīng)過精心挑選,精細(xì)加工而成。粒度范圍1~0.5mm, 0.5~0.1mm,0.1~0.01mm,0.01~0.005mm 不等。

4,熔融石英砂

化學(xué)成份: SiO2:99.9~99.99%;Fe2O3:10PPM~25PPM; Max Li2O 含量:1~2PPM;Max Al2O3 含量:20~30PPM;Max K2O 含量:20~25PPM;Max Na2O 含量:10~20PPM。物理性能: 外觀為無色透明塊狀,顆?;虬咨勰??!≌姹戎兀?.21; 莫氏硬度:7.0;PH值:6.0

5,硅微粉

硅微粉:外觀為灰色或灰白色粉末。耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。

石英砂是重要的工業(yè)礦物原料,廣泛用于玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡膠、磨料等工業(yè)。

應(yīng)用領(lǐng)域及用途

1,玻璃

平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學(xué)玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導(dǎo)電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料

2,陶瓷及耐火材料

瓷器的胚料和釉料,窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料。

3,冶金

硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑。

4,建筑

混凝土、膠凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗(yàn)材料(即水泥標(biāo)準(zhǔn)砂)等

5,化工

硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,無定形二氧化硅微粉等

6,機(jī)械

造型砂的主要原料,研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等)

7,電子

高純度金屬硅、通訊用光纖等

8,橡膠、塑料

填料(可提高耐磨性)

9,涂料

填料(可提高涂料的耐候性)

10,航空、航天

其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律,使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振以及其獨(dú)特的光學(xué)特性。

石英其實(shí)也是水晶的統(tǒng)稱,因?yàn)榭勺鳛樗У牡V物,都是由石英切磨產(chǎn)出的,都是同樣的成分鑒別等特征,不同的是水晶是可作為寶石級的材料,而石英經(jīng)過染色后,大部分只能作為玉石類的仿制品,例如:岫巖玉,獨(dú)山玉等。

石英還有一個(gè)很重要的領(lǐng)域,便是石英晶體振蕩器,因其本身所攜帶的壓電/逆壓電效應(yīng),起產(chǎn)生頻率的作用,具有穩(wěn)定,抗干擾性能良好的, 廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。

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