电气石(Tourmaline) 是电气石族矿物的总称，是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，结构式为Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Al6[Si6O12][BO3]3(OH,F)4。根据不同的类质同像，可分为铁电气石、镁电气石和锂电气石。电气石晶体结构为三方晶系，对称型为L33P，晶体常呈短柱状、长柱状或针状，柱面有纵纹，横断面呈球面三角形，集合体呈针状、纤维状或放射状，有时呈粒状或隐晶质块状，颜色随成分而异，有黑色（含Fe）、红色（富含Mn、Li、Cs）、褐黄色（含Cr），无色透明的少见；玻璃光泽，硬度7~7.5，无解理，密度2.9~3.5g/cm3,具有热电性与压电性。电气石作为一种新型的工业矿物，在环保、电子、医药、化工、轻工、建材等领域，由于矿物独特的性质及产品的高附加值，受到世界各国的普遍重视。
1 电气石的自发极化效应
       1898年，日本学者Kubo发现并提出来电气石具有永久性自发极化效应。电气石晶体在沿其三次对称轴的两端会积聚一定量的异性电荷，产生异性两极：Voigt检测了室温下电气石的自发极化值，得到Ps=0.011MC/cm2。一般认为，极化电荷的产生是由电气石具有的热电性和压电性引起的。当电气石晶体所处环境温度与压力变化时，晶体中带电粒子之间发生相对位移，正负电荷中心发生分离，晶体的总电矩发生相对位移，正负电荷中心发生分离，晶体的总电矩发生变化，从而导致极化电荷产生。电气石的自发极化效应表现为，在电气石晶体周围存在奋斗目标以C轴轴面为两极的静电场，场强Eo=Ps/2Eo，据Voigt给出的Ps值，得到Eo=6.2×10^6V/m。当电气石晶粒很小时，电气石微粒的作用相当于一电偶极子，由于正负电荷作用相互抵消，在平行于C轴方向电场强度最大，静电场随着远离中心迅速减弱，Ex=(2/3)Eo(a/r)3，a为电气石微粒半径，r为测点距中心的距离。由此可知，在电气石表面十几微米范围内存在10~104V/m的高场强。电气石的自发极化效应是永久性的，与其结构和成分密切相关。电气石晶体结构由[Si6O18] 复三方环、[BO3]三角、[X-O5（OH）]三重八面体组成（Fe2+、Mg2+，Al3+、Li+、Fe3+、Mn2+）。构成[Si6O18]复三方环的六个硅氧四面体，角顶指向同一方向，被解释为其极性存在的本质原因。
       电气石环境功能属性及应用
       电气石作为环境功能材料已得到国内外环境科学界的公认，在日本、美国、韩国、中国等国家，电气石用于居室等小环境的改善已实现了产业化。研究证明：由于自极化效应使得电气石具有一些环境功能属性，如在无源条件下可产生负离子；具有远红外发射功能，发射率可达0.93；电磁屏蔽功能；调节水的pH值至中性；活化水分子等。这些环境功能属性使得电气石具有广泛的应用。
        电气石的红外辐射功能及应用
        红外线是电子波谱的一部分，其波长为0.76~1000um，介于可见光与微波之间。按波长不同又分为近红外（0.76~1.50um）、中红外（1.5~5.6um）、远红外（8~14um）和超远红外（15~1000um）。如前所述，电气石同时具有显著的压电性与热电性，即使在常温下，一旦环境压力或温度发生微弱变化，其内部分子振动增强，偶极矩发生变化，即热运动使极性分子激发到更高的能级，当它向下跃迁至较低能级时，就以发射电磁波形式被带走。因此，电气石向外界发射电磁波的动力来自于外界环境之间的能量交换。

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