电气石微粉的应用研究概述


来源:中国粉体网

标签电气石
一、水处理领域

    由于电气石具有永久的自发性电极, 产生的静电场对水中重金属离子(Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+)和杂质有较强的吸附作用[16],并且电气石发射的远红外线与水中氢键共振可将水活化成小分子水,同时可抑制水中细菌的增生与繁殖,因此可将其广泛应用于饮用水活化以及污水处理等方面。

    王克承用超微粉碎技术与低温烧结技术将电气石粉体应用于水质改良, 通过使用一种专用的液态磨,经过多道工序将电气石碾磨成粒径为1~0.5 μm的超微粉体,复配纳米负离子光催化剂,在600 ℃左右利用活性晶体载体烧结成陶瓷球。该陶瓷球可有效过滤水中杂质,净化水体。

    黄凤萍通过将电气石﹑TiO2抗菌剂和载银抗菌剂浸渍复合在坯体表面及坯体通孔表面, 制成了具有释放负离子和抗菌双重作用的陶瓷产品。其中电气石的加入量为10%(质量分数),银系抗菌剂和TiO2抗菌剂合量大于2%(质量分数),烧结温度为1 100℃左右,其具有较强的负离子释放和抗菌能力。

    二、医疗保健领域

    电气石可以发出波长为4~14 μm 的远红外电磁波,该波段与人体红外吸收谱相匹配,能够被人体吸收,使人体组织温度升高,从而加快血流速度﹑促进新陈代谢﹑改善微循环﹑提高身体免疫力。此外,电气石释放的负离子能稳定神经系统,活化细胞,使人体内氧自由基无毒化。

    成进学等用电气石纳米粉与纳米银及其他微量元素复合制成持久功能性元素纤维织物, 通过与皮肤的紧密接触,使微量元素经皮肤毛孔、汗孔渗入体内,达到体内元素平衡,使肌体免疫力增强,提高抵抗疾病的能力。

    J.Y.Ryu将白云母、电气石和镧系元素混合制备成衬垫包裹在电热线周围,当电热线受热时,远红外线和空气负离子就会从电气石衬垫中不断地释放出来,在人体保健方面具有一定功效。

    W.S.Lee与H. Y. Lee分别研制了一种含有电气石的远红外橡胶板和结晶陶瓷, 这两种材料能够有效地释放远红外线,在人体保健、远红外加热方面的应用具有广阔的前景。

    孙志峰利用电气石和纤维合成一种远红外功能纤维, 其中电气石质量分数为1%~8%, 粒度在120~180 nm,这种纤维具有较高的健康效应。

    郭兴忠等以竹炭和电气石为原料,采用机械共混及高温烧成制备了竹炭/电气石复合远红外材料,竹炭与电气石的质量比为1∶1,以去离子水为介质,添加聚乙烯醇湿磨24 h 后在80 ℃下烘干,再在120 ℃下将复合粉体高压成型即可。对不同试样的远红外发射率进行测试, 结果表明: 随着温度的升高,该复合材料的远红外比辐射率呈降低趋势,当煅烧温度为700 ℃时,比辐射率达到最大(0.896)。此复合材料远红外比辐射率高,工艺简单,可用于制造多种保健器具。

    翟羽以电气石粉体为载体,先对电气石进行表面加工,再将平均粒径为5 nm 的银系物包埋到载体中,制得纳米银/电气石复合材料。该材料主要用于服装和床上用品,不仅可以广谱抗菌,而且可以预防人体心血管疾病的产生,对高血脂、高血压及关节炎的病人均有辅助治疗作用。

    郭彬等采用粗粉碎﹑气流法超细粉碎和湿法研磨相结合工艺, 以硅烷偶联剂为表面活性剂,在220 ℃下将电气石与聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)密炼, 混合均匀后取出物料, 冷却后于10 MPa、220 ℃条件下热压10 min,室温下冷却,即制成电气石/PBT 复合材料。测试结果表明:当材料中梅花电气石质量分数为8%时,负离子平均释放量达到1 458 个/cm3,可净化室内空气,保持人体健康。

    三、节能减排领域

    研究表明,利用电气石对汽油、柴油进行活化处理, 其远红外辐射可促使燃油分子中的C=C 与C≡C 键发生共振, 从而提高燃料的燃烧效率,降低有害气体的排放。

    吴稼祺等将尖晶石和电气石粉末混合后,在B2O3气氛中,550 ℃下固相合成2 h, 制得尖晶石/电气石复合红外辐射材料, 其中尖晶石质量分数为5%。其全波段比红外辐射率为0.92,低波段比红外辐射率为0.85,可满足燃油活化材料的要求。

    李奋平等将用硬脂酸改性后的电气石粉体与液态树脂混合后, 加入一定量的引发剂与促进剂,制得电气石质量分数为40%的复合材料。测试结果表明:该材料平均节油率达到2.87%,烟气中CO、NO 的质量浓度降低率分别为15.9%和14.5%, 节能减排效果明显。

    四、其他应用领域

    电气石可吸附水中杂质,增强水的活性,可作为洗衣粉和洗涤剂的替代品。已有学者生产出含有电气石颗粒的无磷远红外陶瓷洗衣球, 洗衣过程中反射的远红外线作用于水分子,使之共振,衣物上的污垢与水发生强烈界面活化作用,去污效果较佳,且避免了化学物质对环境的污染。

    孙贤军等利用电气石对微尘的吸附性,将电气石微粉与有机胶黏剂复合后制得电气石复合功能涂料,将此涂料用于卷烟生产,可降低卷烟危害性,卷烟中焦油、CO、NO、亚硝胺、羰基化合物、氢氰酸、苯并芘类物质分别降低126%、150%、252%、125%、122%、304%、194%。

    电气石可与空气中的水分子反应形成阴离子,中和辐射发出的阳离子,以阻止电磁波的传播。用含电气石微粉的物质做成外壳, 能有效起到电磁屏蔽和消除静电的作用。

    采用表面涂覆改性法﹑共混纺丝法﹑共聚法等,可将经过表面处理的电气石微粉固着在纤维表面或混入纤维内部,制得抗菌多功能负离子纤维,可以用来制作抗菌纺织品或健康纺织品。不仅有利于促进人们的身心健康,还能极大提高产品的附加值。

    此外, 电气石微粉还可掺杂在远洋船只的防护涂料中,它可使船底周围海水活化,在船壳与海水之间形成一层水分子膜, 不仅可以阻止藻类和贝类等吸附在船体上, 还能避免因使用有毒涂料而对海洋生物造成伤害。
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