β-菫青石

β-菫青石

β-菫青石也叫低溫菫青石是堇青石三種同素異形體之一,另外兩種分別是高溫堇青石(α 型)和低溫亞穩態堇青石(γ 型)

基本介紹

  • 中文名:β-菫青石
  • 外文名:Beta cordierite
  • 別稱:低溫菫青石
  • 相關:低溫亞穩態堇青石、高溫堇青石
特性,合成,堇青石陶瓷,堇青石寶石,

特性

α型為高溫穩定型,屬於六方晶系
β型為低溫穩定型,屬於斜方晶系,當溫度升高時可以轉化為α型,大約在1460℃
γ型為低溫亞穩態,γ型在1000℃長時間加熱則發生不可逆的轉變,轉變為高溫型和低溫型。
晶型不同其膨脹係數也不同,α型堇青石,a=b,所以a軸與b軸的膨脹係數同為1.27×10-6℃-1,c軸為-2.12×10-6℃-1,β型堇青石,a≠b,a,b軸的平均膨脹係數在2.2×10-6℃-1~2.8×10-6℃-1之間。c軸的膨脹係數為-1.11×10-6℃-1。α型堇青石備受關注,人工合成的多為α型,其膨脹係數大致為1.5×10-6℃-1~2.8×10-6℃-1,因此開發低膨脹係數的α型堇青石材料備受關注。

合成

堇青石的合成已經有近百年的歷史,研究人員一直在為合成堇青石進行著不懈地努力,但合成堇青石仍是一項很困難的工作,這主要是因為它的生成條件比較苛刻,其生成溫度與分解溫度接近,即燒成溫度範圍窄,在較低溫度下沒有明顯的堇青石生成,提高溫度又會導致大量的玻璃相生成從而降低製品的熱穩定性。作為耐火原料,要求具有較高的堇青石含量,高的緻密性及儘可能少的雜質,而且價格要便宜。
堇青石材料的人工合成堇青石礦物可在偉晶岩、麻岩等岩石以及煤田的熔融沉積物中見到,然而很少具有開採價值。因此只有通過人工合成的方法來滿足工業上對堇青石的需求。堇青石的製備方法有很多種:天然礦物高溫固相法、玻璃反玻化法、溶膠-凝膠法和沉澱包裹法等

堇青石陶瓷

堇青石陶瓷是堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)為主晶相陶瓷
耐壓強度280~500MPa。抗拉強度25~40MPa。抗彎強度50~60MPa。衝擊強度1.8~2.2cm·kg/cm2。線膨脹係數(1.1~1.8)×10-6(20~100℃)。平均熱傳導率3.35~5.02kJ/(m2·h·℃)(0~100℃)。耐冷熱溫度300~500℃。絕緣電阻2.3~5.6MΩ·cm(400~600℃)。介質損耗角正切值200×10-4(50Hz);40×10-4(500Hz)。耐火度約1400℃
主要原料為滑石黏土氧化鋁長石等。用一般陶瓷工藝製造。燒結範圍較窄,燒結溫度與堇青石分解溫度只差幾度,難獲得緻密體。常採用綠泥石碳酸鎂碳酸鋇矽酸鋯二氧化鋯三氧化二硼鋰輝石等作為添加劑,能降低燒結溫度,擴大燒成溫度範圍,並改善其介電性能。可用作線圈骨架,耐電弧作用的電絕緣材料複合材料基料,電熱絕緣裝置的燃燒器噴嘴的材料等。

堇青石寶石

堇青石寶石是質量達到寶石級的堇青石礦物。成分(Mg,Fe)2Al3[A1Si5O18],斜方晶系。晶體為粒狀、短柱狀。解理中等到不完全,硬度7~7.5。玻璃光澤,透明到近不透明。
因鐵、錳等含量不同,顏色多樣化,常見藍色、藍紫色的。多色性明顯:藍紫色的為淺紫到深紫、藍灰、黃或無色;紫色的為淺紫、深紫、黃到褐;藍色的為無色到黃色、藍灰、深紫;富鎂的可為淡黃—綠、淡藍、紫羅蘭色;富鐵的可為無色、紫羅蘭色。業內人士常稱它們為二色石。密度2.6~2.66克/立方厘米,折射率1.531~1.596,雙折射率0.008~0.012,色散0.017。有櫻花狀紋的稱為櫻石;含大量定向排列的赤鐵礦或針鐵礦,呈紅色的稱為血堇青石或血光堇青石、血滴堇青石。它們都可出現星光效應貓眼效應。主要產出國有斯里蘭卡、緬甸、美國、澳大利亞、馬達加斯加等。

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