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電氣石微粉的應用研究概述


來源:中國粉體網(wǎng)

標簽電氣石
一、水處理領域

    由于電氣石具有永久的自發(fā)性電極, 產(chǎn)生的靜電場對水中重金屬離子(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+)和雜質(zhì)有較強的吸附作用[16],并且電氣石發(fā)射的遠紅外線與水中氫鍵共振可將水活化成小分子水,同時可抑制水中細菌的增生與繁殖,因此可將其廣泛應用于飲用水活化以及污水處理等方面。

    王克承用超微粉碎技術(shù)與低溫燒結(jié)技術(shù)將電氣石粉體應用于水質(zhì)改良, 通過使用一種專用的液態(tài)磨,經(jīng)過多道工序?qū)㈦姎馐肽コ闪綖?~0.5 μm的超微粉體,復配納米負離子光催化劑,在600 ℃左右利用活性晶體載體燒結(jié)成陶瓷球。該陶瓷球可有效過濾水中雜質(zhì),凈化水體。

    黃鳳萍通過將電氣石﹑TiO2抗菌劑和載銀抗菌劑浸漬復合在坯體表面及坯體通孔表面, 制成了具有釋放負離子和抗菌雙重作用的陶瓷產(chǎn)品。其中電氣石的加入量為10%(質(zhì)量分數(shù)),銀系抗菌劑和TiO2抗菌劑合量大于2%(質(zhì)量分數(shù)),燒結(jié)溫度為1 100℃左右,其具有較強的負離子釋放和抗菌能力。

    二、醫(yī)療保健領域

    電氣石可以發(fā)出波長為4~14 μm 的遠紅外電磁波,該波段與人體紅外吸收譜相匹配,能夠被人體吸收,使人體組織溫度升高,從而加快血流速度﹑促進新陳代謝﹑改善微循環(huán)﹑提高身體免疫力。此外,電氣石釋放的負離子能穩(wěn)定神經(jīng)系統(tǒng),活化細胞,使人體內(nèi)氧自由基無毒化。

    成進學等用電氣石納米粉與納米銀及其他微量元素復合制成持久功能性元素纖維織物, 通過與皮膚的緊密接觸,使微量元素經(jīng)皮膚毛孔、汗孔滲入體內(nèi),達到體內(nèi)元素平衡,使肌體免疫力增強,提高抵抗疾病的能力。

    J.Y.Ryu將白云母、電氣石和鑭系元素混合制備成襯墊包裹在電熱線周圍,當電熱線受熱時,遠紅外線和空氣負離子就會從電氣石襯墊中不斷地釋放出來,在人體保健方面具有一定功效。

    W.S.Lee與H. Y. Lee分別研制了一種含有電氣石的遠紅外橡膠板和結(jié)晶陶瓷, 這兩種材料能夠有效地釋放遠紅外線,在人體保健、遠紅外加熱方面的應用具有廣闊的前景。

    孫志峰利用電氣石和纖維合成一種遠紅外功能纖維, 其中電氣石質(zhì)量分數(shù)為1%~8%, 粒度在120~180 nm,這種纖維具有較高的健康效應。

    郭興忠等以竹炭和電氣石為原料,采用機械共混及高溫燒成制備了竹炭/電氣石復合遠紅外材料,竹炭與電氣石的質(zhì)量比為1∶1,以去離子水為介質(zhì),添加聚乙烯醇濕磨24 h 后在80 ℃下烘干,再在120 ℃下將復合粉體高壓成型即可。對不同試樣的遠紅外發(fā)射率進行測試, 結(jié)果表明: 隨著溫度的升高,該復合材料的遠紅外比輻射率呈降低趨勢,當煅燒溫度為700 ℃時,比輻射率達到最大(0.896)。此復合材料遠紅外比輻射率高,工藝簡單,可用于制造多種保健器具。

    翟羽以電氣石粉體為載體,先對電氣石進行表面加工,再將平均粒徑為5 nm 的銀系物包埋到載體中,制得納米銀/電氣石復合材料。該材料主要用于服裝和床上用品,不僅可以廣譜抗菌,而且可以預防人體心血管疾病的產(chǎn)生,對高血脂、高血壓及關節(jié)炎的病人均有輔助治療作用。

    郭彬等采用粗粉碎﹑氣流法超細粉碎和濕法研磨相結(jié)合工藝, 以硅烷偶聯(lián)劑為表面活性劑,在220 ℃下將電氣石與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)密煉, 混合均勻后取出物料, 冷卻后于10 MPa、220 ℃條件下熱壓10 min,室溫下冷卻,即制成電氣石/PBT 復合材料。測試結(jié)果表明:當材料中梅花電氣石質(zhì)量分數(shù)為8%時,負離子平均釋放量達到1 458 個/cm3,可凈化室內(nèi)空氣,保持人體健康。

    三、節(jié)能減排領域

    研究表明,利用電氣石對汽油、柴油進行活化處理, 其遠紅外輻射可促使燃油分子中的C=C 與C≡C 鍵發(fā)生共振, 從而提高燃料的燃燒效率,降低有害氣體的排放。

    吳稼祺等將尖晶石和電氣石粉末混合后,在B2O3氣氛中,550 ℃下固相合成2 h, 制得尖晶石/電氣石復合紅外輻射材料, 其中尖晶石質(zhì)量分數(shù)為5%。其全波段比紅外輻射率為0.92,低波段比紅外輻射率為0.85,可滿足燃油活化材料的要求。

    李奮平等將用硬脂酸改性后的電氣石粉體與液態(tài)樹脂混合后, 加入一定量的引發(fā)劑與促進劑,制得電氣石質(zhì)量分數(shù)為40%的復合材料。測試結(jié)果表明:該材料平均節(jié)油率達到2.87%,煙氣中CO、NO 的質(zhì)量濃度降低率分別為15.9%和14.5%, 節(jié)能減排效果明顯。

    四、其他應用領域

    電氣石可吸附水中雜質(zhì),增強水的活性,可作為洗衣粉和洗滌劑的替代品。已有學者生產(chǎn)出含有電氣石顆粒的無磷遠紅外陶瓷洗衣球, 洗衣過程中反射的遠紅外線作用于水分子,使之共振,衣物上的污垢與水發(fā)生強烈界面活化作用,去污效果較佳,且避免了化學物質(zhì)對環(huán)境的污染。

    孫賢軍等利用電氣石對微塵的吸附性,將電氣石微粉與有機膠黏劑復合后制得電氣石復合功能涂料,將此涂料用于卷煙生產(chǎn),可降低卷煙危害性,卷煙中焦油、CO、NO、亞硝胺、羰基化合物、氫氰酸、苯并芘類物質(zhì)分別降低126%、150%、252%、125%、122%、304%、194%。

    電氣石可與空氣中的水分子反應形成陰離子,中和輻射發(fā)出的陽離子,以阻止電磁波的傳播。用含電氣石微粉的物質(zhì)做成外殼, 能有效起到電磁屏蔽和消除靜電的作用。

    采用表面涂覆改性法﹑共混紡絲法﹑共聚法等,可將經(jīng)過表面處理的電氣石微粉固著在纖維表面或混入纖維內(nèi)部,制得抗菌多功能負離子纖維,可以用來制作抗菌紡織品或健康紡織品。不僅有利于促進人們的身心健康,還能極大提高產(chǎn)品的附加值。

    此外, 電氣石微粉還可摻雜在遠洋船只的防護涂料中,它可使船底周圍海水活化,在船殼與海水之間形成一層水分子膜, 不僅可以阻止藻類和貝類等吸附在船體上, 還能避免因使用有毒涂料而對海洋生物造成傷害。
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