负离子材料与特性

负离子材料与特性

负离子发生材料由于其应用面非常广、涉及的领域非常宽，负离子粉也是一样。因而成为20世纪90年代以来深受人们关注的新型材料。在负离子发生材料中，电气石是研究最多、应用最广的一种。电气石是一种成分与结构极为复杂的天然矿石，是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂环状结构的硅酸盐，有人将其看成一种复合半导体材料，它的主要成分Al2O3和SiO2都是绝缘体，是半导体Fe2O3、TiO2、B2O5等的载体。日本称电气石为托玛琳，即toumaline的音译。电气石是一种天然矿石，主要产于巴西、俄罗斯等国家，资源很少。电气石有黑色、白色和红色等颜色，其成分和结构变化大。此外，它的硬度很大，摩尔硬度7～7.5/Mohs，粉碎很困难，因此使得其规模化应用受到很大的限制。其有些材料中还含有对人体有害的放射性元素。其他的负离子材料还有一些天然矿石，如蛋白石为含水非晶质或胶质的活性SiO2以及少量的Fe2O3、Al2O3等，奇冰石为硅酸盐和铝、铁的金属氧化物构成的无机多孔物质。日本研究使用的海底矿物，如珊瑚化石、海底沉积物、海藻炭等，这些物质主要为硅酸盐类多孔物质，具有永久的自发电极，受到外界微小变化时，能使周围空气电离。还有研究应用稀土类矿物质的，主要含有Ce、U、PO4、TiO2等矿物。总之，目前负离子材料方面的研究主要以天然矿石为主，对人工制备、合成负离子材料的研究还未见报道。空气负离子的保健作用，已被众多研究者所验证，又被人们称之为“长寿素”或“空气维生素”。基于使空气电离能产生负离子的原因，目前国内外研究的负离子纤维或纺织品都借助于某种含有微量放射性的稀土类矿石或天然矿物质，将其采用不同技术添加到纺织材料中，使之具有发生负离子的功效。负离子粉也可以产生这种功效。这种含天然放射性稀土类矿石所释放的微弱放射线不断将空气中的微粒离子化，产生负离子。