本文在参考前人研究的基础上,对电气石的红外光谱和红外辐射特性进行了系统研究,并首次较为全面地研究测试了电气石的Zeta电位。我国具有丰富的电气石资源,除作为宝石及科研设备部件外,还有大量的电气石没有得到开发与利用,尤其是黑色电气石。电气石具有发射远红外线、释放负离子、产生生物电以及含有多种矿物质和微量元素等特性,越来越受到科学研究人士的重视。国内外已开始把它作为一种功能材料,应用到环境、人体保健等各个领域中。本文的主要研究对象为河北伟晶岩镁电气石和新疆铁电气石,另外还有内蒙古铁电气石、河北变质岩镁电气石和河南锂电气石。对于以上这些样品,本文做了电子探针成分分析和X射线衍射分析基础测试,并结合红外光谱谱图确定研究对象种属。在红外辐射特性的研究中,本文选择了不同种属电气石、不同粒度和不同热处理温度河北伟晶岩镁电气石进行红外发射率的测试,结果表明:在环境温度为20℃、测试温度为100℃下,电气石粉体红外发射率均在0.80以上;铁、镁电气石红外发射率相近,且大于锂电气石;不论在铁电气石还是在镁电气石中,随氧化铁质量分数的增加,红外辐射率下降;电气石粒径越小,红外发射率越高;电气石在低于800℃以下温度的热处理后,红外发射率下降,800℃热处理电气石红外发射率最高,为0.90,900℃以上电气石结构遭到破坏,红外发射率降低。本文还选择在辐射源不同波长范围内测试,得出辐射源波长范围对电气石红外发射率也有影响。通过红外发射率的测试结果并结合红外光谱谱图分析,得出与杨如增等人关于“电气石的晶体结构特征及其热释电效应是其产生较强红外辐射的主要原因”的不同结论,即电气石具有高红外发射率的本质在于其具有多种红外活性振动键。电气石具有自发电极性、热释电性和压电性,可应用于多个方面,如电磁屏蔽、空气净化等,为此,本文精确测试和研究了不同种属、不同粒径以及不同温度和条件下热处理电气石粉体的Zeta电位。结果表明:在中性条件下,电气石粉体颗粒在水溶液中带负电荷;锂电气石粉体的Zeta电位高于其他类型的电气石;电气石粒径越小,Zeta电位越高,相对表面活性越高;在还原条件下热处理电气石粉体的Zeta电位高于氧化条件下热处理的样品;经过计算,电气石的等电点在酸性范围内,镁电气石的等电点为5.38。电气石产生高红外发射率是综合因素作用的结果,如能将电气石强大的微观性能加以提升,以适应复杂的应用环境,那么其在环境、人体保健领域中的应用将不可限量。本项研究是“电气石微粒自发极化机理及其环境净化功能研究”的一部分,受国家自然科学基金资助。