堇青石红外辐射材料的研究现状

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青石陶瓷制备的仪器也在持续的进行，目前已经出现了高 性能的除尘用的堇青石过滤器以及性能出色的堇青石柴 油过滤器。
（2）通过增添烧结助剂进行离子置换或者形成也想 来降低堇青石陶瓷材料的热膨胀系数，与烧结温度并且改 进堇青石热效应，研究堇青石陶瓷的致密化，烧结温度和 热性能的相关参数
（3）在尽最大可能保证不去降低堇青石陶瓷热性能 的前提下。通过添加第二相以及改进制备工艺来促使堇青 石烧结，从而提高堇青石含量，并且提升相关工艺来降低 堇青石的热膨胀系数。提高其耐热冲击性以及增韧，增强。
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风,控制交叉通风,提供对外景观,予以太阳光保护,调节风 雨。在寒冷季节提供保温,在炎热的夏天提供通风、隔热， 使其与外部环境有更直接的关系。双层立面系统是目前处 理高层建筑外界面比较理想的手段。
3、高层建筑采光设计 高层建筑在生态设计中的目标之一,是优化日光的使 用,减少人工照明的耗能需求。大部分被动日光技术都是控 制进入的直射光线,减少其对视觉舒适度的潜在负面影响, 如眩光。以及通过减少热量获取来减少建筑制冷的负担。 当太阳光有效地分布到建筑各处而没有眩光的时候, 就可 以认为是很好的室内照明了。先进的日光采集系统设计有 以下方法: （1）通过将阳光反射至屋顶平面, 日光可以到达比那 些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域, 但不增加窗户 附近的日光强度; （2）通过利用相对小的进光区域的有效传统日光, 可 以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷, 从而达到节省能耗 的目的; （3）仔细设计阻挡阳光直射的系统, 可以减少阳光直 射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳 光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多 好, 只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节 约能源。当然,进行采光设计时,可以在人工照明节能和少 量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和 工作平面规划,通过更好的窗户和立面设计来减少眩光,获 得自然采光。研究表明, 太阳光的适当获得和开阔视野可
2013 年 07 期
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堇青石红外辐射材料的研究现状
作者： 作者单位： 刊名：
徐思睿 盐城工学院材料学院B材料101班 江苏盐城 224003
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英文刊名： 年，卷(期)：
New Material New Decoration 2013(7)
本文链接：/Periodical_xclxzhs201307003.aspx
石英
粘土
13%~20% 25%~35% 35%~45% 15%~20%
以上原料在一定温度范围内能够合成质量较高的堇 青石。同时，为了改进堇青石的合成，近年来又新增加了 很多添加剂诸如氮化物，氧化物，氟化物，氯化物，稀土 元素，钼酸盐等，根据不同原料，不同数量的添加剂，使 得堇青石的合成温度控制在了 1000~1400℃之间
泛。除了该种方法外，还有助溶剂单晶生成法；水热合成 法；玻璃反波化法；溶胶凝胶法。以下是各种方法的简单 介绍。
①固相合成 固相合成堇青石原料一般是粘土，滑石，碳酸镁，绿 泥石，工业氧化铝，蛇纹石等，以下是组成范围
滑石
粘土
Al2O3
30%~45%
30~45%
10~30%
或者
Mg(OH)2
工业 Al2O3
X
堇青石红外辐射材料的研究现状
徐思睿 （盐城工学院材料学院 B 材料101班 江苏盐城 224003)
摘要：概述了堇青石材料的组成、简述了堇青石红外辐射材料的晶体结构、性能特点及应用领域。阐述了堇青石的 合成方法以及基本原理，制备方案，重点介绍了天然矿物原料合成堇青石的研究进展。
关键词：红外材料;堇青石;结构;制备
②玻璃反玻化法 为了改善堇青石陶瓷的性能,近年来又发展了堇青石 基微晶玻璃（玻璃陶瓷)。玻璃反玻化目前有两种较为基本
的方法:(l) 把玻璃块粉碎，然后成型，继续烧结成为微晶 玻璃；(2)利用玻璃制备的工艺,把配料熔融成玻璃,再对热 处理进行控制，使晶化物与玻璃中成核成分均匀而成为微 晶玻璃。
③助熔剂生成单晶法 Pentecost 与 Lee 与 1976 年论证了 PbO 与 V2O5 可以适 用于堇青石单晶助熔剂的生成。过程如下：把 52g 的 PbO,6g 堇青石和 21gV2O5 在铂坩埚内混合，升温至 1280℃，保温 6h，再以 6℃/h 冷却到 950℃。将得到的晶体用热的 HNO3 去除残留的助熔剂，能够获得≤6mm 的堇青石单晶体。 ④溶胶凝胶法 由于要提高陶瓷材料的相关性能，一般机械地粉碎粉 磨方法已经很难达到对原料粉末的要求，近年来，很多研 究人员都发展并采用了溶胶凝胶法来制备高纯度，超细颗 粒粉末。[4] 5 国内外堇青石的研究现状 目前，国内外的堇青石陶瓷研究以三个方向为主。 （1）以堇青石陶瓷的制备与合成作为研究的最终目 标。采用不同的合成工艺，运用不同的原料以及配比，以 及使用不同的烧结制度，研究堇青石的反应机理与物相组 成，仅一步对其性能的影响进行研究。另一方面，研究堇
以提供一种舒适感。然而,为保证一个安全、舒适的工作环 境,使用者应该可以控制光线的数量和质量;设计者需综合 考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素, 并 为使用者提供最好的视觉环境。
3、高层建筑顶部造型处理 造型独特的顶部设计对高层建筑的整体形象起着画 龙点睛的作用,并成为林立在建筑群中区别于其他建筑的 一个重要标志,也是城市的标志。在十分重视城市空间设计 的今天, 高层建筑顶部造型在保护传统街道空间特色和维 护城市空间形态方面发挥着重要的作用。但是一段时间以 来,有一种错误的认识,肤浅甚至盲目地把它当作是一种权 利、技术和财富的象征,极力追求所谓的个性,而产生了一 批极尽奢华甚至怪异的高层建筑顶部, 或者为了眼前的利 益而制造了大量平凡的复制品。这个结果导致了整个城市 空间的破坏城市整体性的支解千城一面”的局面。 结论 高层建筑是城市空间的元素，优秀的高层建筑并不是 排斥城市空间的明星建筑而是能一个创造人性的场所，融 入文脉的关系，不去破坏城市空间的和谐。优秀的高层建 筑要考虑使用者的需要，以城市的公众利益为追求的目 标。 参考文献： [1] 张丹,张明岩. 《高层建筑设计要点浅析》[J]. 民 营科技. 2009(03) [2] 李朝阳. 《高层建筑设计中若干问题研究》[J]. 太 原城市职业技术学院学报. 2009(03)
1 前言 红外线的波长在微波与可见光之间，是 760nm 至 1mm 范围之间的电磁波。红外线波长较长，能在吸收进入物质 后促进物质当中的质点进行热运动从而产生较强的热效 应。红外线作为一种热源，这种传递能量的方式与其他的 方式相比而言，节省能源，加热快，质量好，具有治疗作 用以及信息传递作用，所以红外线的相关研究一直都是国 内外的热门项目。研究表示，波长位于 8μm 至 12μm 的 红外线会对人体产生多种优良效果，能改善人体系统微循 环，激发组织细胞活力，增强免疫力，保健身体；并对一 些疾病，例如关节炎，腹痛，骨折后造成的相关后遗症有 着比较好的治疗效果。因此，人们在科学技术不断发展的 同时，也提高了对红外线辐射材料的重视。堇青石产生红 外辐射率的强度随波长有所不同，在 8μm~14μm 范围内 较高，堇青石有多重优良特性，比如具有高介电常数，抗 热震性能出色，能耐高温，物理化学性能稳定，在红外材 料中具有重要地位。同时，堇青石合成原料的来源非常广 泛。所以，把堇青石作为基底去制备相关红外复合材料成 为了近年来红外材料的研究热点。[1]。 2 堇青石红外陶瓷的研究历史 堇青石的合成历史有很长时间。在 1883 年，尔·布 尔热瓦于融化的物质里第一次在结晶的时候合成出了堇 青石，这种物质的成分和天然状态下的堇青石很接近。在 1920 年左右，人们才找到适宜组成并且能用固相法合成堇 青石。在 1929 年，W·M·Cohn 与 F·singer 最先报道出 用 22%氧化铝，35％可塑性粘土以及 43%滑石相配合，能 在 1400℃下煅烧得到一种膨胀系数极低的材料（在 0~1000 ℃下为 1.2~1.6*10-6·℃-1）。由于当时研究所限，他们并不 了解是因为堇青石造就了材料内部的低膨胀系数。在 1932 年，Insley 与 Geller 证实出这种材料因为含有大量堇青石 而造成其很低的膨胀性。我国在 1962 年启动了对合成堇 青石相关的研究，在近十年时间左右真正投产。[2] 3 堇青石的晶体结构 堇青石具有高温稳定型，亚稳态型与低温稳定型三种 结构。它的化学组成为 Mg2Al4Si5O18。其中高温稳定型堇青 石容易出现晶格畸变，属于结构不质密晶体。因为这种类 型堇青石是六元环结构，这类的六元环会在 C 轴排成一列 通道，占据较大空间，这都造成了堇青石具有较低的热膨 胀系数和比较高的红外辐射率。[3] 4 堇青石的制备方法 堇青石最初的合成方法是通过传统陶瓷固相合成，同 时得到堇青石与烧结体。这种方法目前的使用仍然非常广
4.结语 由以上可以看到，绿色环保材料的应用对我国生态与 社会的可持续发展具有非常重要的意义。笔者认为，绿色 环保材料的进一步发展需要我们对当前我国的绿色环保 材料的相关概念和应用现状有一个客观的认识，并对其原 因有大致了解，进而采取积极有效的措施来促进其进一步 应用，最终促进我国绿色环保材料的进一步发展，为我国 的社会可持续发展贡献力量。 参考文献： [1]任万秀.浅析如何做好建筑材料的检测与试验[J].黑 龙江科技信息,2011(15). [2]张兆好,李志仁,齐英杰.浅谈我国发展木结构建筑需 要解决的一些问题[J].木工机床,2011(02). [3]王欣.中国发展绿色建材之我见[J].扬州职业大学学 报,2010(01). [4]范红岩.商品砂浆的技术优势及其推广应用[J].建材 技术与应用,2009(06).
组成与性能的影响以及堇青石载体处理方法也是当今国 内外堇青石材料的研究范畴。[5]
参考文献: [1] 焦永峰 洑义达 陆婵娟.堇青石基红外陶瓷的研究 现状.硅酸盐通报,2008,27(4) :782-785 [2] 任强 武秀兰. 合成堇青石陶瓷材料的研究进展, 中国陶瓷,vol40(5) [3] 李艳. 高可见光吸收红外辐射陶瓷的制备和性能, 华南理工大学,2006 [4] 陈玉清，吴皆正，王连星等. 堇青石的合成及应 用[J]. [5] 汪潇 杨留栓 刘祎冉 任刚伟. 堇青石陶瓷的研 究现状,耐火材料,2009.8 vol43(4)