中国粉体网讯 堇青石作为一种宝石材料，它外观非常漂亮，蓝色堇青石还有着“水蓝宝石”的美名，受到大家的喜爱。据说在1000多年以前，维京人在没有任何导航工具，天空又常常是阴云密布的情况下，穿越了极地冰冷的海洋，万里跋涉到达美洲，传说他们是借助了堇青石的力量。
（图片来源于网络）
其实，堇青石除了美丽的传说和外表外，它在工业上还有很多重要应用。
在工业领域，堇青石是一种具有多用途的非金属矿物原料，被广泛应用于冶金、电子、汽车、化工、环境保护等领域，可用作优质的耐火材料、电子封装材料、催化剂载体、泡沫陶瓷、印刷电路板和低温热辐射材料等。它既可单独作为材料使用，又可与其他材料进行复合，制备出复合材料。
下面我们就来了解一下堇青石有哪些重要应用。
在陶瓷领域的应用
1、氧化铝-堇青石复合陶瓷
氧化铝陶瓷具有高强度、高硬度及良好的抗氧化和化学稳定性，因此氧化铝陶瓷是一种用途非常广泛的工程陶瓷。但氧化铝陶瓷材料热膨胀系数较高，为8.5×10－6℃－1(20～1000℃)，抗热震性能较差，难以承受剧烈的热冲击。经研究发现，将具有低热膨胀系数的堇青石引入到氧化铝陶瓷中，可以提高氧化铝陶瓷的抗热震性能。
2、莫来石-堇青石复合陶瓷
堇青石陶瓷最突出的优点是抗热震性能好，但其缺点是耐腐蚀性差，机械强度低，烧结温度窄。莫来石陶瓷具有很多优良的特性，如高熔点、抗蠕变性、低膨胀系数、高强度及抗腐蚀性等。因此，将莫来石与堇青石进行复合，制备出莫来石-堇青石复合陶瓷，可以发挥出二者各自的优点，提高材料的性能。
3、其他原材料与堇青石复合的陶瓷材料
除了氧化铝与莫来石，堇青石还能与其他原材料合成陶瓷复合材料。如与锂长石结合制备出透锂长石-堇青石复相低膨胀陶瓷材料；与红柱石结合制备出红柱石-堇青石复相陶瓷材料，用于太阳能热发电用储热；与碳化硅结合制备出堇青石-碳化硅复相陶瓷涂层材料，用于太阳能集热器的吸收涂层；与皂石结合既保留了皂石陶瓷低介电损耗，耐高温性和机械强度高的优点，又在一定程度上降低了其膨胀系数，提高了性能。
（图片来源：日本京瓷）
在耐火材料领域的应用
凭借较低的热膨胀系数，堇青石除了应用于陶瓷材料外，也应用于隧道窑的硼板和支架材料等耐火材料。同时堇青石具有低密度，低热传导性能和高温热稳定性，堇青石可应用于较高温度的火焰表面，如火焰喷嘴；也可应用于冷热交替快的热交换器上，如耐热瓷，耐热锅等。
在消失模铸造中，耐火涂层对铸件性能和尺寸的影响十分巨大。因此，要求耐火涂层具有一定的耐火度和透气性、易干燥、易与聚合物粘接，并且干燥后不易开裂，最终易去除。堇青石作为消失模耐火涂层，它具有高的耐火度，低热膨胀系数保证了铸件的尺寸精度，其良好的热震性保证了涂层不出现裂纹，它结构疏松有利于排气，对生产高质量铸件有巨大意义。
在多孔材料领域的应用
堇青石不但具有结构疏松、抗热震性好、热膨胀系数低等特点，还具有良好的吸附性能以及孔壁薄、几何表面积大等特点，可以收集有害物质，并且与各种催化剂活性组分的匹配性良好，适宜作为多孔材料使用，可用于制备多孔材料如蜂窝陶瓷和泡沫陶瓷，作为净化废气的理想催化剂载体和过滤装置，用于汽车尾气净化、金属熔体过滤、高温烟气过滤、超细粒子过滤、催化燃烧、热交换等化学加工过程。
堇青石还具有热导率低的特点，因此多孔的堇青石陶瓷可将汽车燃汽通道内的热量回收，并以热辐射的形式传给热回收装置。此外，它还有一定的消音功能，可用于汽车，摩托车的消音器上。
在红外辐射材料领域的应用
堇青石的晶体结构决定了堇青石晶体可以固溶过渡元素的氧化物，从而使晶格畸变，使堇青石具有较高的红外辐射率。堇青石在红外辐射方面的应用有两种：
1、堇青石红外辐射导电陶瓷，以堇青石材料为机体的复合材料，在堇青石材料中加入半导体或导体，如硼化物、碳化物、金属等，制出的电热元件表现出良好的红外辐射率和导电性，比传统的敷涂红外材料制出的电热元件要好很多，实用性能强，使用周期也更长，更适合工业生产和实际需求。
2、以堇青石红外陶瓷粉为主，加入适当粘结剂制成的红外辐射涂料，可涂在高温炉体内部，吸收热量的同时又以红外辐射的形式释放热量，使炉内温度均匀，热效率大为提高；还可用在航天器上，作为耐热防护材料，吸收大气摩擦产生的高温，既节省了空间又减轻了重量。
在介电材料、电子封装材料领域的应用
堇青石具有较低的介电常数和良好的电绝缘性能，以堇青石为主晶相制备的雷达天线罩透波材料，具有低介电常数、高抗热冲击等优良特性，以堇青石为主晶相制备的微晶玻璃具有优异的介电性能、力学性能、电学性能和低温烧结特性，因此堇青石可作为介电材料和电子封装材料的原料来使用。
结束语
堇青石材料的应用与开发还会不断地取得新的进展，用途也会越来越广，用量也将会增加。因此，建议在进一步研究其新的应用领域的同时，研究新的适合工业生产堇青石的热工设备及生产工艺，克服传统的生产方法所带来的缺陷，进而获得高品质的堇青石材料，以适应新的要求。在堇青石与其它材料的复合研究上，还要在理论上作进一步的深入探讨。
参考来源：
[1]张巍.堇青石综合利用现状与展望
[2]赵月明等.堇青石陶瓷的应用与制备进展
[3]刘永杰等.堇青石材料的应用
（中国粉体网编辑整理/山川）
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