钙长石

钙长石是长石族矿物的一种，属斜长石。含钙的铝硅酸盐，呈白色或浅灰色，性脆，玻璃状晶体。为主要的造岩矿物，可制造玻璃和陶瓷。
长石矿物主要是钠、钾、钙的铝硅酸盐，属于三元系，该系中的任何矿物可由称为端员的钠铝硅酸盐(钠长石)、钾铝硅酸盐(钾长石，也通称正长石)、钙铝硅酸盐3个纯化合物的百分比来划分，钙长石是三元系中含钙的端员。
钙长石与钠长石可以任意比例形成连续的固溶体系列，系列中的成员统称斜长石(plagioclase)，其中含钙盐90-100%的均可通称钙长石。


钙长石因具有介电常数小、热膨胀系数低、体积密度小、比强度高、烧结温度低等优点，应用领域正在不断扩大，如电子工业、热交换器工业和生物医学材料等方面。但钙长石在任意温度下可以与钠长石以任意比例互溶，自然界中几乎不存在纯的钙长石，为满足工业需求必须进行人工合成。目前人工合成钙长石的方法主要有溶胶凝胶法和高温固相合成法，但对高温下纯钙长石晶体的形成机制及微观结构未有具体描述。 钙长石的化学成分是CaO·AI2O3·2SiO2，理论密度：2.74～2.76g/cm3，硬度：6～6.5，介电常数：6.2，热膨胀系数：4.82×10-6/℃，室温下导热系数1.503W/m·k。在自然界中产于基性火成岩中，由于钙长石和钠长石可以任意比例在任意温度下互溶，导致自然界中纯钙长石产出极少，需要人工合成，因此该材料在国内研究较少。理论上钙长石的熔点可达1550℃，而钾长石、钠长石则低得多，分别为1290℃和1190℃，这是钙长石可以作为中温耐火材料的基础。 晶体形态
三斜晶系；主要发育的单形有c{001}、b{010}、m{110}；
晶体结构
晶系和空间群：三斜晶系；晶胞参数：其晶体参数与钾长石中的微斜长石很接近。由于随着结晶温度的不同，有高温相、低温相及过渡相的不同，同时低温斜长石又有不同的结构类型，因而其参数就有所差异；
粉晶数据：3.2（1）3.18（0.75）4.04（0.6） 钙长石是地壳中最丰富的矿产之一，主要形成于基性岩中，如辉绿岩和辉长岩，在一些沉岩层中和几乎所有火成岩中都有产钙长石出。据推断，钙长石可采矿床遍布全世界的绝大部分地区，而潜在的可利用矿产总量也极为庞大。世界著名的产地是日本(MiakehmaJapan)。中国钙长石矿资源非常丰富，截止到1994年，具有一定保有储量的矿点近数十个，全国A+B+C级的保有储量为4083万吨。其中尚未开发利用的占半数以上。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。 钙长石矿物除了作为玻璃工业原料外(约占总用量的50-60%)，在陶瓷工业中的用量占30%，其余用于化工、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其它行业。
玻璃熔剂：钙长石是玻璃混合料的主要成份之一。钙长石含Al2O3高，铁质含量低，且比氧化铝易熔，不但熔融温度低而且熔融范围宽，主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，以减少碱的用量。此外，钙长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢，结晶能力小，可以防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品。钙长石还可以用来调节玻璃的粘性。
陶瓷坯体配料：在烧成前钙长石能起瘠性原料的作用，减少坯体的干燥收缩和变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。在烧成时可作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的钙长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间，使坯体致密而减少空隙，从而提高其机械强度和介电性能。此外钙长石玻璃的生成还能提高坯体的透光性。钙长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异。
陶瓷釉料：钙长石结晶釉也具有悠久的历史(约出现于13世纪中叶)。在这种釉中含有大量的钙长石CaO·Al2O3·2SiO2晶体，这些晶体呈不足1μm的微小针状，以均匀的高分散率分布于整个釉层。因此，这种釉属于微晶釉类。钙长石釉的乳浊程度取决于所析出钙长石晶体的数量。釉的组成为高钙组成，属CaOAl2O3SiO2系，通常处于钙长石一次结晶场或在钙长石和磷石英一次结晶场间的临界线附近。组成如下(wt%):65~70SiO2、16~18Al2O3、10~14CaO，Na2O、K2O、MgO及其它氧化物含量相对很少。
搪瓷原料：主要用钙长石和其它矿物原料掺配成法琅。钙长石的掺入量通常为20-30%。
磨料：在制作磨轮时常用钙长石作陶质胶结物成份，其含量为28-45%。