[科普中國]-夕線石

簡介

夕線石專業(yè)英文詞匯是：sillimanite，晶體結(jié)構(gòu)中，[SiO4]和[AlO4]兩種四面體沿Z軸交替排列，組成鋁硅酸鹽[AlSiO5]雙鏈。晶體呈柱狀、針狀，集合體呈纖維狀。白色、灰白色，也可呈淺褐、淺綠、淺藍(lán)色，玻璃光澤或絲絹光澤，板面解理完全。莫氏硬度7.5，比重3.23～3.27。折射率：1.66~1.67，雙折射率：0.010。夕線石是典型的高溫變質(zhì)礦物，由富鋁的泥質(zhì)巖石經(jīng)高級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用而成，產(chǎn)于結(jié)晶片巖、片麻巖中；也見于富鋁巖石同火成巖的接觸帶中。

夕線石是典型的高溫變質(zhì)礦物，由富鋁的泥質(zhì)巖石經(jīng)高級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用而成，產(chǎn)于結(jié)晶片巖、片麻巖中；也見于富鋁巖石同火成巖的接觸帶中。夕線石當(dāng)加熱到1300℃時(shí)變?yōu)槟獊硎?，可做高?jí)耐火材料。

夕線石屬藍(lán)晶石族高鋁礦物，是一種重要的非金屬礦物材料，具有高溫?zé)岱€(wěn)定性、抗折性以及抗渣性，被廣泛應(yīng)用于高級(jí)耐火材料、耐酸材料、技術(shù)陶瓷、硅鋁合金和人造莫來石領(lǐng)域，色澤艷麗者可作為寶石原料，單晶體可磨制成刻面寶石，國內(nèi)市場上多為矽線石貓眼。此外，夕線石孔隙度低、具有耐熔蝕和耐磨蝕性，是假牙鑄造、骨移植物及碎骨連接板的骨料。1

成因及物化性質(zhì)成因夕線石為變質(zhì)礦物，在高溫接觸變質(zhì)帶中的鋁質(zhì)巖中產(chǎn)出。如北京周口店之西北，二疊紀(jì)紅廟嶺砂巖之泥質(zhì)膠結(jié)物經(jīng)與花崗巖接觸熱變質(zhì)后形成夕線石。世界著名的產(chǎn)地有捷克波西米亞的馬爾道、奧地利蒂羅爾州的法薩、巴西的米納斯吉拉斯州、美國的新罕布什爾等。

夕線石是典型的變質(zhì)礦物，分布很廣泛。常見于火成巖（尤其是花崗巖）與富含鋁質(zhì)巖石的接觸帶及片巖、片麻巖發(fā)育的地區(qū)。在黑云母矽線石角頁巖、夕線石堇青石片麻巖里的夕線石，通常是由于黑云母的分解或早期形成的紅柱石轉(zhuǎn)變而成。夕線石常與紅柱石、藍(lán)晶石、剛玉、堇青石等共生。在風(fēng)化過程中，夕線石非常穩(wěn)定，所以常見于沖擊砂礦、殘積層和坡積層中。

物理性質(zhì)夕線石顏色為白色、灰色或淺綠、淺褐色等；玻璃光澤。解理完全，此解理面平行結(jié)構(gòu)中的雙鏈。硬度6.5～7.5。相對(duì)密度3.23～3.27。熱分析：加熱到1545°C，夕線石轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎褪ⅰ?img src="https://img-xml.kepuchina.cn/images/newsWire/5KzACYXjVj0YLG1ERubqFqdAqXK8KSOanc7Y.jpg" alt="" />莫來石是一種重要的陶瓷材料，它的結(jié)構(gòu)與夕線石一樣，但有多余的Al→Si進(jìn)入四面體雙鏈中，為使電價(jià)平衡，產(chǎn)生一些O2-缺席，即莫來石的化學(xué)式為：Al4+2xSi2-2xO10-x,x為O2-缺席數(shù)。

晶體化學(xué)分子式Al2[SIO4] O，理論組成(wB%)：SiO2(37.1)，Al2O3(62.90)。紅柱石中Al可被Fe(≤9.6%)和Mn(≤7.7%)代替。藍(lán)晶石中可含Cr(≤12.8%)，亦常含有Fe(1~2%)和少量Ca、Mg、Fe、Ti等。夕線石成分較穩(wěn)定，有少量Fe代替Al，可含微量Ti、Ca、Fe、Mg等。

結(jié)構(gòu)形態(tài)屬于斜方晶系，其中a0=0.744，b0=0.760，c0=0.575，晶體呈長柱狀或針狀。在晶帶的柱面上具有條紋。集合體呈放射狀或纖維狀。有時(shí)呈毛發(fā)狀在石英、長石晶體中作為包裹體存在。毛發(fā)狀夕線石稱為細(xì)夕線石。夕線石的這種針狀晶形與其結(jié)構(gòu)中存在[SiO4]和[AlO4]雙鏈和[AlO6]八面體鏈有關(guān)。 基本結(jié)構(gòu)是由[SiO4]和[AlO4]四面體沿c軸交替排列，組成[AlSiO5]雙鏈；雙鏈間由[AlO6]八面體聯(lián)結(jié)，[AlO6]八面體共棱聯(lián)結(jié)成鏈，位于單位晶胞投影面的4個(gè)角頂和中心，1/2的Al為四次配位。結(jié)構(gòu)特征決定了夕線石具有c軸延長的針狀、纖維狀晶體形態(tài)及發(fā)育平行c軸方向的解理。

**鑒定特征：**可據(jù)其棒狀、針狀晶形和產(chǎn)于接觸變質(zhì)帶和變質(zhì)巖中來鑒別。

顯微特征顯微鏡下可見金紅石、尖晶石、黑云母等包體。矽線石貓眼可見一組平行排列的纖維狀包體，斯里蘭卡的矽線石貓眼由纖維狀紫蘇輝石及部分金紅石針狀物的排列所造成。矽線石也可呈纖維狀集合體顯示貓眼效應(yīng)。

工業(yè)用途應(yīng)用概況夕線石主要為制造高鋁耐火材料和耐酸材料，而用于技術(shù)陶瓷，內(nèi)燃機(jī)火花塞的絕緣體，鑄鋼坩堝，高溫測定管及飛機(jī)、汽車、火車、船艦部件用的硅鋁合金。色澤艷麗的夕線石是寶石的原料。 與世界先進(jìn)國家相比，中的開發(fā)應(yīng)用起步較晚，在20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)福建莆田將盛產(chǎn)的白云母夕線石片巖直接切割加工成各種形狀、尺寸的耐火材料銷售到省內(nèi)外。在70年代末，因上海寶鋼建設(shè)，外方提出使用包括夕線石在內(nèi)的三石的要求，這促進(jìn)而了中國夕線石礦物的開發(fā)應(yīng)用。當(dāng)時(shí)寶鋼主要將硅線石應(yīng)用在均熱爐、加熱爐關(guān)鍵部位的高鋁磚及300噸鋼包剛玉質(zhì)上下滑板中。

應(yīng)用實(shí)例1、復(fù)方夕線石預(yù)制式整體坩堝本實(shí)用新型公開了一種復(fù)方夕線石預(yù)制式整體坩堝，其特征是采用白剛玉，電熔莫來石，剛玉粉，鋯英石和夕線石粉等材料將坩堝預(yù)制成型，坩堝內(nèi)表面為球底柱形，外表面為圓柱形。按本實(shí)用新型預(yù)制的坩堝包括0．3噸至5噸的酸性，堿性和中性坩堝，使用爐次可達(dá)40爐以上，安全系數(shù)大大提高，大大縮短工序周期，并大幅度降低原材料費(fèi)用。

2、夕線石質(zhì)耐火球及其生產(chǎn)方法本發(fā)明涉及一種直徑為60～70mm的夕線石質(zhì)耐火球及其生產(chǎn)方法，主要適用于500m3以下煉鐵高爐球式熱風(fēng)爐上部的熱交換材料。該耐火球通過合理的配料，經(jīng)均勻混煉、半干機(jī)壓成型、燒成等工序制做而成。該耐火球具有熱震穩(wěn)定性好、熱容大、抗侵蝕、球與球之間不粘結(jié)、不易炸裂、剝落，能提高熱風(fēng)爐換熱效率等優(yōu)點(diǎn)，是500m3以下煉鐵高爐球式熱風(fēng)爐上部理想的熱交換材料。

3、夕線石、紅柱石微粉結(jié)合的耐火球本發(fā)明涉及一種耐火材料，特別是涉及一種夕線石、紅柱石微粉結(jié)合的耐火球。以重量百分比表示，原料中含有高鋁料40～60%，氣化SiO2微粉1～5%，夕線石2～8%，紅柱石2～14%，焦寶石10～30%，白干粘土8～15%，另外加入占原料總重2～8%的外加劑。本發(fā)明耐火球具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)其高溫蠕變率在0.2MPa×1400℃×5h條件下，降低到0.3%以下。

(2)耐壓強(qiáng)度高，達(dá)到2.5萬N/球。

(3)抗高溫性能好，1500℃高溫下，球體不變形，不軟化。

(4)產(chǎn)品壽命長，一次爐役均在5年以上，節(jié)省了大量檢修費(fèi)用，具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

寶石價(jià)值**貓眼夕線石：**英文名稱sillimanite cat’s eye。是一種市場上較常見的具貓眼效應(yīng)的寶石，主要來自印度和斯里蘭卡。由夕線石的纖維狀集合體構(gòu)成。常呈灰綠色，含有黑色包體。包體己確認(rèn)為磁鐵礦和赤鐵礦。 貓眼光帶通常寬而模糊，效果較差，偶爾也有具漂亮的黃綠色，貓眼光帶非常清晰，與金綠寶石貓眼難分真假。但夕線石貓眼具較低的折射率和較低的相對(duì)密度，可鑒別之。

夕線石與相似寶石的鑒別

（一）夕線石與相似寶石的鑒別

灰褐色矽線石與煙晶外觀相似，可通過其高折射率，密度相區(qū)分。夕線石纖維狀包體通常明顯是其鑒定特征，與葡萄石可混淆，但可通過折射率和密度區(qū)分。2

（二）夕線石貓眼與相似寶石的鑒別

夕線石貓眼常見，通常為灰綠、褐色、灰白，半透明至不透明，罕見透明，放大觀察可見纖維狀結(jié)構(gòu)或纖維狀包體，眼線擴(kuò)散，不靈活。點(diǎn)測折射率1.66.偏光鏡下可顯四明四暗或集合偏光。

1.電氣石（碧璽）貓眼

電氣石貓眼通常為藍(lán)、綠、粉紅顏色，透明度高于夕線石貓眼，肉眼可見粗管狀包體。點(diǎn)測折射率1.64.偏光鏡下常顯四明四暗。

2.磷灰石貓眼

磷灰石貓眼通常為黃綠色、褐綠色，放大可見細(xì)管狀內(nèi)含物，眼線明顯，靈活。點(diǎn)測折射率1.63或1.64.可見特征光譜580nm雙線。偏光鏡下常顯四明四暗。

3.陽起石貓眼

陽起石貓眼通常為綠色、黃綠色，放大不可見形成眼線內(nèi)含物，眼線擴(kuò)散，不靈活，在光照下展示出的是一種“乳白蜜黃”狀的顏色（又稱“奶蜜”現(xiàn)象。）點(diǎn)測折射率1.62或1.63.可見特征光譜505nm吸收線。偏光鏡下常顯集合偏光。