电气石的热释电性及其应用

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1、学号：哈尔滨师范大学学士学位论文题目电气石的热释电性及其应用学生指导教师讲师年级2009级专业资源勘查工程系别地理系学院地理科学学院哈尔滨师范大学学士学位论文开题报告论文题目:《电气石的热释电性及其应用》学生姓名：指导教师：年级：09专业：资源勘查工程2013年3月课题来源：自拟题目课题研究的目的和意义：我国具有丰富的电气石资源，除作为宝石及科研设备部件外，近年来又兴起了在热释电性领域研究的热潮。因此，对电气石的研究已日益得到科研工作者的重视。本文以电气石为研究对象，结合电气石的成分、结构与物理性质的关系，对电气石的热释电性进行系统性的阐述。对电气石的化学成分

2、及其对热释电效应的影响进行了分析，对电气石产生热释电效应的机制作了简要阐述。国内外同类课题研究现状及发展趋势：电气石，特别是被称为碧玺的宝石级或近似宝石级电气石，由于在宝玉石王国中居于惹人瞩目的地位，因此对其品种、物理特性特别是某些宝石矿物学方面的研究引起了不少国外学者的极大兴趣。其中对其颜色成因的研究一直是人们特别关注的热点之一。自20世纪40年代以来,围绕电气石的晶体结构和电气石物理特性的内在动因等,中外学者做了大量深入细致的基础研究,并在利用电气石的化学成分判断成矿、成岩地质环境方面取得了许多宝贵的经验。近几年,国内外利用电气石的物理特性制造环保、保健产

3、品等获得突破,展现了电气石的良好开发前景。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：课题研究的主要内容：本文在查阅大量文献的基础上，总结电气石的性质，热释电性，及影响其热释电性的因素（氧化铁含量、密度、折射率等）。并确定电气石热释电性在生活及科研中的应用。电气石研究中存在的问题：基础研究薄弱，缺少相关学科和专业的交叉。电气石的加工，尤其对品位低，细粒黑色电气石深加工的研究没有受到重视，电气石热释电性没有得到合理开发利用研究方法：参考文献课题研究起止时间和进度安排：查阅资料：2013年3月5日至2013年3月8日资料整理：2013年3月9日至20

4、13年3月14日论文提纲：2013年3月15日至2013年3月17日论文初稿：2013年3月18日至2013年4月5日论文终稿：2013年4月6日至2013年5月8日课题研究所需主要设备、仪器及药品：无外出调研主要单位，访问学者姓名：无指导教师审查意见：指导教师（签字）　　　　年月教研室（研究室）评审意见：____________教研室（研究室）主任（签字）　　　　年月院（系）审查意见：____________院（系）主任（签字）　　　　年月学士学位论文题目电气石的热释电性及其应用学生指导教师讲师年级2009级专业资源勘查工程系别地理系学院地理科学学院哈尔滨师

5、范大学2013年5月电气石的热释电性及其应用摘要：本文以电气石为研究对象，结合电气石的成分、结构与物理性质的关系，对电气石的热释电性进行系统性的阐述。晶体在受热情况下表面会产生电荷，这种现象称为热释电效应，而晶体的这种性质称为热电性[1],本文对天然电气石的化学成分及其对热释电效应的影响进行了分析,对电气石产生热释电效应的机制作了简要阐述。分析表明,天然电气石的化学成分有较大差异,其中氧化铁含量对热释电效应产生显著影响。随氧化铁含量的增加,热释电效应明显减弱。电气石的热释电效应与其常规物理特性有较好的对应关系。通过检测电气石的密度和折射率即可间接了解电气石的热

6、释电效应。关键词：电气石热释电性化学成分应用自古以来，电气石就是人们喜欢的宝石和矿物材料。在人类历史的长河中，电气石所赋有的美丽和价值为人类社会的发展提供了最直接的信息。它是一种优质的矿物材料，同时，为人们认识自然提供了某种启发和暗示。早在1703年，当荷兰人从锡兰购进欧洲的电气石时，发现受热的电气石能吸引或排斥炭灰，人们对这种当时称之为锡兰磁铁的深入研究导致了1824年热电性这一个概念的出现，这比水晶的压电效应的发现早56年。她为以后人们寻找和研制更多的热电材料建立了一个经典模式。“电气石”也就是由于它本身固有的热电性而得此名的[2]。一、电气石矿物简介电气

7、石（又称碧玺），顾名思义，这种矿物质会在受热时带上电荷（热释电效应），其名便由此而来。它是一种硅酸岩矿物，最早发现于斯里兰卡，当时被珍视的程度甚至能够与钻石、红宝石相比肩。电气石是一种硼硅酸盐矿物，即除硅氧骨干外，还有[BO3]3-络阴离子团。电气石的通式：NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4其中Na+可局部被K+和Ca2+代替，OH—可被F—代替，但没有Al3+代替Si4+现象。R位置类质同象广泛，主要有4个端员成分，即：镁电气石（dravite）：R=Mg黑电气石（schorl）：R=Fe锂电气石（elbaite）：R=Li+Al钠锰电

8、气石（tsilaisit）：R=Mn镁