夕线石也叫矽线石或硅线石,它是一种
褐色、浅绿色、
浅蓝色或
白色的玻璃状硅酸盐矿物。夕线石的晶体为柱状或针状,这些
晶体聚合在一起常呈纤维状或放射状,具有丝的光泽或
玻璃光泽。夕线石加热后可变成
莫来石,被用作
高级耐火材料。为纪念美国化学家B.希利曼(Benjamin·Silliman)而得名。
简介
夕线石专业英文词汇是:sillimanite,
晶体结构中,[SiO4]和[AlO4]两种四面体沿Z轴交替排列,组成铝硅酸盐[AlSiO5]双链。晶体呈柱状、针状,集合体呈纤维状。白色、灰白色,也可呈浅褐、浅绿、浅蓝色,
玻璃光泽或
丝绢光泽,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,
双折射率:0.010。夕线石是典型的高温变质矿物,由富铝的泥质岩石经高级区域
变质作用而成,产于
结晶片岩、
片麻岩中;也见于富铝岩石同火成岩的接触带中。
夕线石是典型的高温变质矿物,由富铝的泥质岩石经高级
区域变质作用而成,产于
结晶片岩、
片麻岩中;也见于富铝岩石同火成岩的接触带中。夕线石当加热到1300℃时变为
莫来石,可做高级耐火材料。
夕线石属蓝晶石族高铝矿物,是一种重要的非
金属矿物材料,具有高温热稳定性、抗折性以及抗渣性,被广泛应用于
高级耐火材料、耐酸材料、技术陶瓷、硅铝合金和人造莫来石领域,色泽艳丽者可作为宝石原料,单晶体可磨制成刻面宝石,国内市场上多为矽线石猫眼。此外,夕线石孔隙度低、具有耐熔蚀和耐磨蚀性,是假牙铸造、骨移植物及碎骨连接板的骨料。
成因及物化性质
成因
夕线石为变质矿物,在高温接触
变质带中的
铝质岩中产出。如北京
周口店之西北,二叠纪红庙岭砂岩之泥质
胶结物经与花岗岩接触热变质后形成夕线石。世界著名的产地有捷克波西米亚的马尔道、奥地利蒂罗尔州的
法萨、巴西的
米纳斯吉拉斯州、美国的
新罕布什尔等。
夕线石是典型的变质矿物,分布很广泛。常见于火成岩(尤其是花岗岩)与富含铝质岩石的接触带及
片岩、
片麻岩发育的地区。在
黑云母矽线石
角页岩、夕线石
堇青石片麻岩里的夕线石,通常是由于黑云母的分解或早期形成的
红柱石转变而成。夕线石常与红柱石、
蓝晶石、
刚玉、堇青石等共生。在风化过程中,夕线石非常稳定,所以常见于冲击砂矿、
残积层和
坡积层中。
物理性质
夕线石颜色为白色、灰色或浅绿、浅褐色等;
玻璃光泽。
解理完全,此
解理面平行结构中的双链。硬度6.5~7.5。相对密度3.23~3.27。
热分析:加热到1545°C,夕线石转变为
莫来石和
石英。莫来石是一种重要的陶瓷材料,它的结构与夕线石一样,但有多余的Al→Si进入四面体双链中,为使电价平衡,产生一些O2-缺席,即莫来石的
化学式为:Al4+2xSi2-2xO10-x,x为O2-缺席数。
晶体化学
分子式Al2[SIO4] O,理论组成(wB%):SiO2(37.1),Al2O3(62.90)。
红柱石中Al可被Fe(≤9.6%)和Mn(≤7.7%)代替。
蓝晶石中可含Cr(≤12.8%),亦常含有Fe(1~2%)和少量Ca、Mg、Fe、Ti等。夕线石成分较稳定,有少量Fe代替Al,可含微量Ti、Ca、Fe、Mg等。
结构形态
属于
斜方晶系,其中a0=0.744,b0=0.760,c0=0.575,晶体呈长柱状或针状。在
晶带的
柱面上具有条纹。集合体呈放射状或纤维状。有时呈毛发状在
石英、
长石晶体中作为
包裹体存在。毛发状夕线石称为细夕线石。夕线石的这种针状
晶形与其结构中存在[SiO4]和[AlO4]双链和[AlO6]八面体链有关。 基本结构是由[SiO4]和[AlO4]四面体沿c轴交替排列,组成[AlSiO5]双链;双链间由[AlO6]八面体联结,[AlO6]八面体共棱联结成链,位于单位
晶胞投影面的4个角顶和中心,1/2的Al为四次配位。结构特征决定了夕线石具有c轴延长的针状、纤维状晶体形态及发育平行c轴方向的
解理。
鉴定特征:可据其棒状、针状
晶形和产于接触
变质带和
变质岩中来鉴别。
显微特征
显微镜下可见
金红石、
尖晶石、
黑云母等包体。矽线石
猫眼可见一组平行排列的纤维状包体,斯里兰卡的矽线石猫眼由纤维状
紫苏辉石及部分金红石针状物的排列所造成。矽线石也可呈
纤维状集合体显示
猫眼效应。
工业用途
应用概况
夕线石主要为制造
高铝耐火材料和
耐酸材料,而用于技术陶瓷,内燃机
火花塞的
绝缘体,
铸钢坩埚,高温测定管及飞机、汽车、火车、船舰部件用的
硅铝合金。色泽艳丽的夕线石是宝石的原料。 与世界先进国家相比,中的开发应用起步较晚,在20世纪60年代,当时
福建莆田将盛产的
白云母夕线石
片岩直接切割加工成各种形状、尺寸的耐火材料销售到省内外。在70年代末,因上海宝钢建设,外方提出使用包括夕线石在内的三石的要求,这促进而了中国夕线石矿物的开发应用。当时宝钢主要将硅线石应用在
均热炉、加热炉关键部位的
高铝砖及300吨钢包刚玉质上下滑板中。
应用实例
1、复方夕线石预制式整体
坩埚本实用新型公开了一种复方夕线石预制式整体坩埚,其特征是采用
白刚玉,电熔
莫来石,
刚玉粉,
锆英石和夕线石粉等材料将坩埚预制成型,坩埚内表面为球底柱形,外表面为圆柱形。按本实用新型预制的坩埚包括0.3吨至5吨的酸性,碱性和中性坩埚,使用炉次可达40炉以上,
安全系数大大提高,大大缩短工序周期,并大幅度降低原材料费用。
2、夕线石质
耐火球及其生产方法本发明涉及一种直径为60~70mm的夕线石质耐火球及其生产方法,主要适用于500m3以下炼铁高炉球式热风炉上部的热交换材料。该耐火球通过合理的配料,经均匀
混炼、半干机压成型、烧成等工序制做而成。该耐火球具有
热震稳定性好、热容大、抗侵蚀、球与球之间不粘结、不易炸裂、剥落,能提高
热风炉换热效率等优点,是500m3以下炼铁
高炉球式热风炉上部理想的
热交换材料。
3、夕线石、
红柱石微粉结合的
耐火球本发明涉及一种耐火材料,特别是涉及一种夕线石、红柱石微粉结合的耐火球。以重量百分比表示,原料中含有高铝料40~60%,气化SiO2微粉1~5%,夕线石2~8%,红柱石2~14%,
焦宝石10~30%,白干粘土8~15%,另外加入占原料总重2~8%的外加剂。本发明耐火球具有以下优点:
(1)其
高温蠕变率在0.2MPa×1400℃×5h条件下,降低到0.3%以下。
(2)耐压强度高,达到2.5万N/球。
(3)抗高温性能好,1500℃高温下,球体不变形,不软化。
(4)产品寿命长,一次炉役均在5年以上,节省了大量检修费用,具有较好的经济和社会效益。
宝石价值
猫眼夕线石:英文名称sillimanite cat’s eye。是一种市场上较常见的具
猫眼效应的宝石,主要来自印度和斯里兰卡。由夕线石的
纤维状集合体构成。常呈灰绿色,含有黑色包体。包体己确认为
磁铁矿和
赤铁矿。 猫眼光带通常宽而模糊,效果较差,偶尔也有具漂亮的黄绿色,猫眼光带非常清晰,与
金绿宝石猫眼难分真假。但夕线石猫眼具较低的折射率和较低的相对密度,可鉴别之。
夕线石与相似宝石的鉴别
(一)夕线石与相似宝石的鉴别
灰褐色矽线石与烟晶外观相似,可通过其高折射率,密度相区分。夕线石纤维状包体通常明显是其鉴定特征,与
葡萄石可混淆,但可通过折射率和密度区分。
夕线石猫眼常见,通常为灰绿、褐色、灰白,半透明至不透明,罕见透明,放大观察可见纤维状结构或纤维状包体,眼线扩散,不灵活。点测折射率1.66.偏光镜下可显四明四暗或集合偏光。
电气石猫眼通常为蓝、绿、粉红颜色,透明度高于夕线石
猫眼,肉眼可见粗管状包体。点测折射率1.64.
偏光镜下常显四明四暗。
2.磷灰石猫眼
磷灰石猫眼通常为
黄绿色、褐绿色,放大可见细管状内含物,眼线明显,灵活。点测折射率1.63或1.64.可见特征光谱580nm双线。偏光镜下常显四明四暗。
阳起石猫眼通常为绿色、黄绿色,放大不可见形成眼线内含物,眼线扩散,不灵活,在光照下展示出的是一种“乳白蜜黄”状的颜色(又称“奶蜜”现象。)点测折射率1.62或1.63.可见特征光谱505nm
吸收线。偏光镜下常显集合偏光。