電氣石駐極體材料介紹

駐極體是指具有長期儲存電荷功能的電解質(zhì)材料。駐極方法主要有靜電紡絲法、電暈充電法、摩擦起電法、熱極化法、低能電子束轟擊法等。電氣石駐極體材料采用電暈充電法使纖維帶上一定數(shù)量的電荷，賦予靜電過濾功能。

提高駐極體材料電荷儲存能力的途徑有兩種方法：

1、通過提高材料的結晶度和機械變形，使材料的結構發(fā)生變化，形成細長的孔洞通道阻止電荷漂移。

2、通過引入具有電荷存儲性能的添加劑來產(chǎn)生電荷陷阱捕獲電荷。

電氣石粉化學通式為NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4、晶體屬三方晶系的一族環(huán)狀結構硅酸鹽礦物的總稱。成分中含[BO3]3-也是它的一個特征。式中R代表金屬陽離子，當R為Mg2 、Fe2 或(Li Al3 )時,分別構成鎂電氣石粉、黑電氣石粉和鋰電氣石粉三個端員礦物種。電氣石粉末通過混合抗氧劑、稀釋劑、分散劑偶聯(lián)劑和載體進行混配造粒400-600nm的微粒加入聚合物進行紡絲 。

非極性材料制成的駐極體的極化主要由空間電荷所引起。有兩種類型的空間電荷：一種稱為同號電荷，另一種稱為異號電荷。前者歸因于電介質(zhì)和電極間存在電導或在強電場作用下在電介質(zhì)表面附近出現(xiàn)電擊穿，使電極對電介質(zhì)發(fā)生電荷注入；這樣注入的空間電荷的極性與相鄰電極相同。異號電荷的極性則與相鄰電極相反，這主要歸因于電介質(zhì)中電荷的分離和捕獲。極性電介質(zhì)中的偶極子取向形成的駐極體電荷是另一類型的異號電荷。

加入電氣石微粒能有效改善駐極效益，過濾效率增加，過濾阻力降低，纖維表面電荷密度增加，纖網(wǎng)貯存電荷能力也增強。加入6%的電氣石駐極綜合效果較好。太多駐極材料反而會增加載流子的移動中和現(xiàn)象。

熔噴靜電駐極的工藝是事先在PP聚丙烯聚合物中加入電氣石、二氧化硅、磷酸鋯等無機材料，然后在卷布前通過靜電發(fā)生器針狀電極電壓5-10KV一組或多組電暈放電的方式對熔噴材料帶上電荷，施加高壓時針尖下方的空氣產(chǎn)生電暈電離，產(chǎn)生局部擊穿放電，載流子通過電場的作用，而沉積到熔噴布表面，一部分載流子會深入表層被駐極母粒的陷阱捕獲，從而使熔噴布成為駐極體過濾材料。

駐極工藝參數(shù)有：電暈充電電壓、充電距離、環(huán)境濕度、駐極體材料等 。

發(fā)明地

駐極體傳聲器發(fā)明者為詹姆斯·韋斯特博士，它具有良好的中短波拾音特性。

電氣石礦物種分類

有學者將電氣石分為鎂鐵鋰電氣石、鈣鎂電氣石、鈉錳電氣石、布格電氣石四個礦物種。

（1）鎂鐵鋰電氣石：Na（MgFeAlLi）₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（O，OH，F(xiàn)）₄

根據(jù)三元完全類質(zhì)同象（類質(zhì)同象是在一種晶體的內(nèi)部結構中﹐本來完全可由某種離子或原子占據(jù)的位置﹐部分地由性質(zhì)類似的他種離子或原子所占據(jù)﹐共同形成均勻的﹑單一相的混合晶體的現(xiàn)象。一般而言，相互替代的原子或離子的半徑接近，離子類型和化學鍵相同或相近，則比較容易形成類質(zhì)同象替代，同時還要能保持電價平衡 ）種的劃分分為三個亞種 ：

鎂電氣石 （Dravite）：NaMg₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

鐵電氣石 （Schorl）：NaFe₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

鋰電氣石 （Elbaite）：Na（Li_1.5Al_1.5）Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₃（OH）

（2）鈉錳電氣石：NaMn₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

（3）鈣鎂電氣石：CaMg₃（Al₅，Mg）（BO₃）₃（Si₆O₁₈）（OH）₄

（4）布格電氣石：NaFe³ ₃Al₆（BO₃）₃（Si₆O₁₈）O₃F

電氣石顏色分類

電氣石按其顏色的不同，主要可分為黑色電氣石和彩色電氣石。其中，彩色電氣石又可分為紅色、藍色、綠色、黃色等。通常黑色富鐵 ；粉紅色富鋰、錳 ；褐色、黃色富鎂 ；綠色富鉻。其中，一般我們所見的為黑色電氣石，主要有鐵電氣石、布格電氣石等。