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石英

石英,地质学专业术语,一般指低温石英(α-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物。广义的石英还包括高温石英(β-石英)、柯石英等。[1] 主要成分是SiO2,无色透明,常含有少量杂质成分,而变为半透明或不透明的晶体,质地坚硬。石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物。石英块又名硅石, 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料, 也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。

中文名:石英 外文名:Quartz 化学式:SiO2
硬度:7 透明度:透明或半透明 颜色:无色

1石英是什么

石英是什么

石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。石英块又名硅石, 主要是生产石英砂(又称硅砂)的原料,也是石英耐火材料和烧制硅铁的原料。

石英化学式为SiO2,常含有少量杂质成分如Al2O3、IMO,、CaO、MgO等。它有多种类型。日用陶瓷原料所用的有脉石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等,水稻外壳灰也富含SiO2。石英外观常呈白色、乳白色、灰白半透明状态,莫氏硬度为7,断面具玻璃光泽或脂肪光泽,比重因晶型而异,变动于2.22-2.65之间。

民国时期多采用景市三宝蓬所产石英,新中国成立后大多采用星子、都昌、修水等地的石英,尤其是20年代以来,用量剧增。釉料中用量为10%—30%,使用前应洗净拣选,除去污物杂质,放在窑内高温煅烧,便于粉碎。

无色、透明的石英的变种,希腊人称为“Krystallos”,意思是“洁白的冰”,他们确信石英是耐久而坚固的冰。中国古代人认为嘴里含上冷的水晶能够止渴。

2石英特性

石英特性

石英是地球表面分布最广的矿物之一,它的用途也相当广泛。远在石器时代,人们用它制作石斧、石箭等简单的生产工具,以猎取食物和抗击敌人。石英钟、电子设备中把压电石英片用作标准频率;熔融后制成的玻璃,可用于制作光学仪器、眼镜、玻璃管和其它产品;还可以做精密仪器的轴承、研磨材料、玻璃陶瓷等工业原料。

石英晶体内含有细小的气泡或液体充填裂隙时,会通过干涉光产生彩虹,能制成精美的首饰。拿破仑的妻子约瑟芬皇后(Empress Josephine)拥有一个令人眼花缭乱的宝石藏品,就是彩虹石英制成的首饰。

石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2 ,石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状,硬度7,性脆无解理,贝壳状断口,油脂光泽,相对密度为2.65,其化学、热学和机械性能具有明显的异向性,不溶于酸,微溶于KOH溶液,熔点1750℃ 石英按品质可分为普通石英砂,精制石英砂,特制精制石英砂。

3石英结构特征

石英结构特征

石英的化学成分为SiO2,晶体属三方晶系的氧化物矿物,即低温石英(a-石英),是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英(b-石英)。

低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出,柱面有横纹,类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的石英无色透明,玻璃光泽,贝壳状断口上具油脂光泽,无解理,摩氏硬度7,比重2.65。受压或受热能产生电效应。

石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色透明的石英称为水晶,紫色水晶俗称紫晶,烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶,玫瑰红色的俗称芙蓉石;呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓,具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙,玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆,细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石,俗称火石。

石英是最重要的造岩矿物之一,在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。巴西是世界著名的水晶出产国,曾发现直径2.5米、高5米、重达40余吨的水晶晶体。

4石英用途及作用

石英用途及作用

石英是地球表面分布最广的矿物之一,它的用途也相当广泛。远在石器时代,人们用它制作石斧、石箭等简单的生产工具,以猎取食物和抗击敌人。石英钟、电子设备中把压电石英片用作标准频率;熔融后制成的玻璃,可用于制作光学仪器、眼镜、玻璃管和其它产品;还可以做精密仪器的轴承、研磨材料、玻璃陶瓷等工业原料。

石英是非可塑性原料,其与粘土在高温中生成的莫来石晶体赋予瓷器较高的机械强度和化学稳定性,并能增加坯体的半透明性,是配制白釉的良好原料。

民国时期多采用景德镇下三宝蓬村所产石英。新中国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,石英用量剧增。釉料中用量为10%~30%,使用前应洗净拣选,除去污物杂质,放在窑内高温煅烧,便于粉碎。

石英砂是重要的工业矿物原料,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。

应用领域及用途:

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)、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。

2,陶瓷及耐火材料

瓷器的胚料和釉料,窑炉用高硅砖、普通硅砖以及碳化硅等的原料。

3,冶金

硅金属、硅铁合金和硅铝合金等的原料或添加剂、熔剂。

4,建筑

混凝土、胶凝材料、筑路材料、人造大理石、水泥物理性能检验材料(即水泥标准砂)等。

5,化工

硅化合物和水玻璃等的原料,硫酸塔的填充物,无定形二氧化硅微粉等。

6,机械

铸造型砂的主要原料,研磨材料(喷砂、硬研磨纸、砂纸、砂布等)。

7,电子

高纯度金属硅、通讯用光纤,晶振,压电水晶等。

8,橡胶、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

其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律,使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振以及其独特的光学特性。

11,珠宝

石英其实也是水晶的矿物名称,具有相同的化学组成,不同的是宝石级水晶是可作为宝石的材料,可加工而成各种饰品。而多晶体石英岩经过染色后,大部分只能作为玉石类的仿制品,例如:翡翠岫岩玉独山玉等。单晶石英也可先经炸裂后经染色仿制碧玺等宝石。

5石英宝石

石英宝石

石英晶体内含有细小的气泡或液体充填裂隙时,会通过干涉光产生彩虹,能制成精美的首饰。拿破仑的妻子约瑟芬皇后(Empress Josephine)拥有一个令人眼花缭乱的宝石藏品,就是彩虹石英制成的首饰。

石英因含各种杂质,颜色各异,有以下异种:

水晶(rock crystal):无色透明。

紫水晶(amethyst): 紫色透明或半透明,加热可脱色。

蔷薇石英(rose quartz):浅玫瑰色,致密半透明。

烟水晶(smoky quartz):颜色或褐色透明异种。成色原因是在辐射线作用下,Si被Al代替,是四面体产生顺磁中心缺失引起。颜色进一步加深就成为墨晶(black quartz)

黄水晶(citrine):黄金色或柠檬黄色。

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