礦物的電學(xué)性質(zhì)包括導(dǎo)電性、壓電性、焦電性等。這些性質(zhì)在鑒定找礦以及應(yīng)用上都有重要意義。
礦物的導(dǎo)電性
礦物對(duì)電流的傳導(dǎo)能力稱為礦物的導(dǎo)電性。它主要取決于礦物的能帶結(jié)構(gòu)類型而分為絕緣體、良導(dǎo)體、半導(dǎo)體礦物。
(1)絕緣體礦物 一般是離子鍵和共價(jià)鍵礦物。當(dāng)能帶中能量間隔很大時(shí)，一般的電場(chǎng)不能使價(jià)帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶上去，致使不能導(dǎo)電，這種礦物就是絕緣體。如金剛石ΔEg=5.5eV，成為絕緣體。
(2)良導(dǎo)體礦物 一般是金屬鍵礦物。其價(jià)帶和相鄰的導(dǎo)帶重疊(ΔEg=0)。因此，電子極容易從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，形成電子流，參加導(dǎo)電成為良導(dǎo)體。如自然金、自然銅等。
(3)半導(dǎo)體礦物 如果礦物的價(jià)帶與導(dǎo)帶間能量間隔很小時(shí)，只要用不大的激發(fā)能量(如熱、光、電等)就可以使價(jià)帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶，電子在導(dǎo)帶中形成有限的電子流，這就是半導(dǎo)體礦物。如黃鐵礦、方鉛礦等。
半導(dǎo)體礦物中，雜質(zhì)元素的存在及晶格缺陷對(duì)其導(dǎo)電性能影響很大。因此，可以利用雜質(zhì)元素來(lái)改變半導(dǎo)體礦物的導(dǎo)電性能。
礦物的壓電性
某些礦物晶體，在機(jī)械作用的壓力或張力影響下，因變形效應(yīng)而呈現(xiàn)的荷電性質(zhì)。稱為壓電性。在壓縮時(shí)發(fā)生正電荷的部位，在伸張時(shí)，就發(fā)生負(fù)電荷。在機(jī)械地一壓一張的相互不斷作用下，就可以產(chǎn)生一個(gè)交變電場(chǎng)，這種效應(yīng)稱為壓電效應(yīng)。反過(guò)來(lái)具有壓電性的礦物晶體。把它放在一個(gè)交變電場(chǎng)中，它就會(huì)產(chǎn)生一伸一縮的機(jī)械振動(dòng)，這種效應(yīng)稱為電致伸縮。當(dāng)交變電場(chǎng)的頻率和壓電性礦物本身機(jī)械振動(dòng)的頻率一致時(shí)，就會(huì)發(fā)生特別強(qiáng)烈的共振現(xiàn)象。
礦物的壓電性只發(fā)生在無(wú)對(duì)稱中心，具有極性軸注（1）的各晶類的礦物中(如石英)。礦物的壓電性在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中愈來(lái)愈被廣泛地應(yīng)用。如無(wú)線電工業(yè)中用作各種換能器、超聲波發(fā)生器等。 [1] [2] 下一頁(yè) |
