氧化还原热处理/电激发极化对电气石热释电性能影响研究

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电气石是一种独特的自发电极性矿物,具有发射远红外和诱发负离子功能,广泛应用于环保、功能性纺织品及建材等领域。其超细粉体具有特殊的超细效应,但团聚现象严重。影响其应用性能,因此提高其粉体分散性具有重要理论意义。
　　我国具有丰富的电气石资源,新疆、广西、河北、河南等省皆有产出。电气石主要是作为宝石使用,以及部分优质品在工业上得到应用。目前还有相当大量的电气石,特别是黑色的Mg—Fe系列电气石,没有得到开发利用。随着科技水平的提高,Mg—Fe电气石将在环保、矿产资源的开发与利用、环境绿色治理领域的应用有更广阔的空间。
　　本文通过结合化学法与物理法对电气石热释电性能影响,系统研究电气石热释电性能在两种试验条件下的变化规律。
　　(1)Mg—Fe电气石粉体在～800℃氧化/还原气氛热处理,得到电气石白度、Fe2+含量、负离子释放量、结构变化规律。氧化热反应过程中,认为O原子发生FrenkelDefect和―反SchottkyDefect‖并存,使得FeO→Fe2O3;还原反应过程中,O原子主要发生SchottkyDefect效应,使得Fe2O3→FeO。通过模拟结构,设置极性基团[Na,Ca]/[Si–O4]6/[Fe2+,Mg–O6]3与电偶极矩–[Al,Fe3+–O6]–链,建立电气石热释电效应微观机理模型,较好的诠释了还原气氛下Mg–Fe电气石热释电效应较好的原理。
　　(2)电激发极化后,通过检测粉体对水的pH值的影响、负离子检测、XRD衍射分析,得到热处理后电气石粉体在高电场激发下热释电性能变化规律,即:在强电场的作用下,电气石的单个电偶极子会发生重新排布,电激发极化作用下电气石粉体会继续分散,并且会使大部分粉体处于自激发状态。

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作者
李学帅;
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作者单位

江西理工大学;

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授予单位江西理工大学;
学科凝聚态物理
授予学位硕士
导师姓名王平;
年度 2009
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类电气石、矽灰石;岩石物理与岩石化学;
关键词
电气石; 氧化还原热处理; 电激发极化; 热释电性能;

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