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石英

（無機礦物質）

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石英，地質學專業術語，一般指低温石英(α-石英)，是石英族礦物中分佈最廣的一個礦物。廣義的石英還包括高温石英(β-石英)、柯石英等。主要成分是SiO2，無色透明，常含有少量雜質成分，而變為半透明或不透明的晶體，質地堅硬。石英是一種物理性質和化學性質均十分穩定的礦產資源，晶體屬三方晶系的氧化物礦物。
石英塊又名硅石，主要是生產石英砂(又稱硅砂)的原料， 也是石英耐火材料和燒製硅鐵的原料。
由二氧化硅組成的礦物，化學式SiO2。純淨的石英無色透明，因含微量色素離子或細分散包裹體，或存在色心而呈各種顏色，並使透明度降低；玻璃光澤，斷口呈油脂光澤。硬度7；無解理；貝殼狀斷口。比重2.65。具壓電性。無色、透明的石英，希臘人稱為Krystallos，意思是潔白的冰，他們確信石英是耐久而堅固的冰。中國古代人認為嘴裏含上冷的水晶能夠止渴。
中文名
石英
外文名
Quartz
化學式
SiO2
熔    點
1750 ℃
硬    度
7
別    名
潔白的冰
透明度
半透明或透明
分子量
60.084
比    重
2.22-2.65
類    別
氧化物礦物
應    用
玻璃、鑄造、陶瓷、冶金、建築
光    澤
玻璃光澤，斷口油脂光澤
密    度
2.65 g/cm³
分    佈
造岩礦物之一，可見多數岩石中
顏    色
無色
晶    系
晶體屬三方晶系的氧化物礦物

目錄

  1. 1 類型
  2. 2 應用
  3. 3 石英寶石
  1. 4 石英砂
  2. ▪ 性質結構
  3. ▪ 主要類型
  1. ▪ 用途作用
  2. ▪ 應用領域及用途

石英類型

石英 石英
它有多種類型。日用陶瓷原料所用的有脈石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等，水稻外殼灰也富含SiO2。跟普通砂子、水晶是"同出孃胎"的一種物質。
二氧化硅結晶完美時就是水晶；
二氧化硅膠化脱水後就是瑪瑙；
二氧化硅含水的膠體凝固後就成為蛋白石；
二氧化硅晶粒小於幾微米時，就組成玉髓、燧石、次生石英岩。

石英應用

石英是地球表面分佈最廣的礦物之一，它的用途也相當廣泛。遠在石器時代，人們用它製作石斧、石箭等簡單的生產工具，以獵取食物和抗擊敵人。石英鐘、電子設備中把壓電石英片用作標準頻率；熔融後製成的玻璃，可用於製作光學儀器、眼鏡、玻璃管和其它產品；還可以做精密儀器的軸承、研磨材料、玻璃陶瓷等工業原料。
石英是非可塑性原料，其與粘土在高温中生成的莫來石晶體賦予瓷器較高的機械強度和化學穩定性，並能增加坯體的半透明性，是配製白釉的良好原料。
民國時期多采用景德鎮下三寶蓬村所產石英。新中國成立後大多采用星子、都昌、修水等地的石英，尤其是2000年以後，石英用量劇增。釉料中用量為10%~30%，使用前應洗淨揀選，除去污物雜質，放在窯內高温煅燒，便於粉碎。

石英石英寶石

石英晶體內含有細小的氣泡或液體充填裂隙時，會通過干涉光產生彩虹，能製成精美的首飾。拿破崙的妻子約瑟芬皇后(Empress Josephine)擁有一個令人眼花繚亂的寶石藏品，就是彩虹石英制成的首飾。 [1] 
石英因含各種雜質，顏色各異，有以下異種：
水晶(rock crystal)：無色透明
紫水晶(amethyst)：紫色透明或半透明，加熱可脱色。
薔薇石英(rose quartz)：淺玫瑰色，緻密半透明。
煙水晶(smoky quartz)：顏色或褐色透明異種。成色原因是在輻射線作用下，Si被Al代替，是四面體產生順磁中心缺失引起。顏色進一步加深就成為墨晶(black quartz)
黃水晶(citrine)：黃金色或檸檬黃色

石英石英砂

石英性質結構

石英砂是一種堅硬、耐磨、化學性能穩定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是SiO2 。石英砂的顏色多種多樣常為乳白色、無色、灰色。硬度為7，性脆，無解理，貝殼狀斷口。油脂光澤，密度為2.65克/立方厘米，其化學、熱學和機械性能具有明顯的異向性，不溶於酸，微溶於KOH溶液，熔點1750℃。具壓電性。 [2] 

石英主要類型

石英砂按品質可分為普通石英砂，精製石英砂，高純石英砂，熔融石英砂。
普通石英砂
SiO2≥90~99%，FeO ≤0.06~0.02%，耐火度1750~1800℃，外觀部分大顆粒，表面有黃皮包囊。粒度範圍5~220目，可按用户要求粒度生產。主要用途：冶金，碳化硅，玻璃及玻璃製品，搪瓷，鑄鋼，水過濾，泡花鹼，化工，噴沙等行業。
精製石英砂
SiO2≥99~99.5%，Fe2O3≤0.02~0.015%，精選優質礦石進行復雜加工而成。粒度範圍用5~480目，可按用户要求生產，外觀白色或結晶狀。主要用途：高級玻璃，玻璃製品，耐火材料，熔鍊石類，精密鑄造，砂輪磨材等。
高純石英砂
SiO2≥99.5~99.9%，FeO≤0.005%，是採用1~3級天然水晶石和優質天然石類，經過精心挑選，精細加工而成。粒度範圍1~0.5mm, 0.5~0.1mm，0.1~0.01mm，0.01~0.005mm 不等。
熔融石英砂
化學成份：SiO2：99.9~99.99%；Fe2O3：10PPM~25PPM；Max Li2O含量：1~2PPM；Max Al2O3含量：20~30PPM；Max K2O含量：20~25PPM；Max Na2O含量：10~20PPM。
物理性能:：外觀為無色透明塊狀，顆粒或白色粉末。 真比重：2.21；莫氏硬度：7.0；PH值：6.0
硅微粉
硅微粉：外觀為灰色或灰白色粉末。耐火度>1600℃。容重：200~250千克/立方米。

石英用途作用

石英砂是重要的工業礦物原料，廣泛用於玻璃、鑄造、陶瓷及耐火材料、冶金、建築、化工、塑料、橡膠、磨料等工業。

石英應用領域及用途

玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃製品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導電玻
璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料
陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料
冶金
硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑
建築
混凝土、膠凝材料、築路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料(即水泥標準砂)等
化工
硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，無定形二氧化硅微粉等
機械
鑄造型砂的主要原料，研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等)
電子
高純度金屬硅、通訊用光纖、晶振、壓電水晶等 [3] 
橡膠、塑料
填料(可提高耐磨性)
塗料
填料(可提高塗料的耐候性)
航空、航天
其內在分子鏈結構、晶體形狀和晶格變化規律，使其具有的耐高温、熱膨脹係數小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應、諧振以及其獨特的光學特性。 [4] 
珠寶
石英其實也是水晶的礦物名稱，具有相同的化學組成，不同的是寶石級水晶是可作為寶石的材料，可加工而成各種飾品。而多晶體石英岩經過染色後，大部分只能作為玉石類的仿製品，例如:翡翠，岫巖玉，獨山玉等。單晶石英也可先經炸裂後經染色仿製碧璽等寶石。
參考資料
  • 1.    王志堅．古老寶石——水晶：氣象出版社，1998-01-01
  • 2.    包彥堃．熔模鑄造技術：浙江大學出版社，1997-11-06
  • 3.    張書華．高性能電纜材料及其應用技術：上海交通大學出版社，2015-11-01
  • 4.    陳永甫．常用電子元件及其應用：人民郵電出版社，2005-08-02