钙长石
钙长石是长石族的一种矿物,属于斜长石,是一种含钙的铝硅酸盐。它呈白色或浅灰色,具有脆性及玻璃状晶体结构,是主要的造岩矿物之一,可用于制造玻璃和陶瓷。
长石矿物主要是由钠、钾、钙等元素组成的铝硅酸盐,属于三元系,可通过三种纯化合物(即端员)的比例来划分:钠长石、正长石(钾长石)、钙长石。钙长石作为三元系中的一个端员,可以与钠长石形成连续的固溶体系列,通常被称为斜长石。含钙量在90%~100%的成员可以统称为钙长石。
应用领域
由于具有介电常数小、热膨胀系数低、体积密度小、比强度高和烧结温度低等优点,钙长石的应用范围正在不断扩大,包括电子工业、热交换器工业以及生物医学材料等领域。然而,自然界中几乎不存在纯的钙长石,需要人工合成才能满足工业需求。当前主要的人工合成方法包括溶胶凝胶法和高温固相合成法。
结构与性质
钙长石的主要化学成分为CaO·Al2O3·2SiO2,理论密度为2.74~2.76g/cm³,硬度在6~6.5之间。其介电常数为6.2,热膨胀系数为4.82×10^-6/℃,室温下的导热系数约为1.503W/m·k。
晶体形态与结构
钙长石的晶体属三斜晶系,主要发育c{001}、b{010}和m{110}单形。其晶体参数在不同结晶温度下有所不同,低温斜长石也有不同的结构类型,因此参数会有所差异。
矿产分布
钙长石是地壳中极为丰富的矿物之一,主要形成于基性岩中,如辉绿岩、辉长岩以及几乎所有火成岩中。据推断,这种矿产几乎遍布全球的大部分地区,潜在储量也极其庞大。日本的Miakehma是最著名的产地之一。中国钙长石资源也非常丰富,在某些地区的沉积层和花岗岩中均有发现。
应用实例
在陶瓷行业中,钙长石被广泛应用于坯体配料、釉料及磨料等领域。作为瘠性原料,它能够减少干燥收缩和变形,并提高烧成温度下的机械强度与介电性能。此外,掺入适量的钙长石还可以增强玻璃体透光性。