石英自述


    尊敬的人类朋友,你们好!我的名字俗称叫砂子,地质科学的矿物学中叫石英,化学成分是Si02,由于内部结构和构造不同以及形成的条件的差异,我还有不少与我化学成分相同的同胞兄弟姐妹(同质多像变体),如水晶、玛瑙、燧石、碧玉、蛋白石等。一般的我晶体结构为三方晶系,常呈柱状晶体,柱面有横纹。集合体形态有显晶质和隐晶质两类,显晶质常呈晶簇状、粒状、致密块状;隐晶质呈钟乳状,结核状等。在伟晶岩中我常形成巨大的晶体,在中国江苏东海地区我的晶体最大重达4吨;在巴西我的最大晶体长6.7m,一柱面横宽1.7m,重达44吨。

    我常呈无色透明、或乳白色、灰白色等,颜色变化很大,因含杂质不同可形成各种色调的异种。玻璃光泽,断口油脂光泽,无解理,贝壳状断口。硬度7,比重2.65。有压电性和焦电性。组成我的元素0Si在地壳中的含量分别为第一(46.40%)和第二(28.15%),物质来源十分丰富。其中大部分Si与其他元素形成各种硅酸盐矿物,约有12%Si0结合形成我,使我成为地壳中多数岩石的主要造岩矿物,也使我成为自然界分布最为广泛的矿物。

    尊敬的人类朋友,因为我是自然界分布最为广泛的、最常见的矿物,所以在人类工业革命前,我只能成为自然界的“砂子”,对人类贡献有限。人类的工业革命后,我对人类的贡献不断增大。不但我透明纯净的单晶体可用来制造人类用的压电石英片,广泛应用于电子工业,还用于制造光学仪器。一般纯净的我既是建筑行业的好材料,又是制造玻璃、陶瓷的好原料。随着科技的进步和不断发展,我的身价也倍增。现在的我,已成为人类科学发展所需的新材料之王,不但是制造通讯用的光纤通讯的主要原材料,而且是电子工业用的最重要的半导体材料。将我制成硅片用作制造平面晶体管的材料是半导体技术发展过程中的一个重要突破,它为发明半导体集成电路打开了大门。硅集成电路的研制成功,导致了电子工业的革命,使微电子技术和计算机技术得到了飞速发展,为现代信息技术奠定了坚实的基础。也使我这个以往在人类眼中只是“砂子”的石英的身价与日俱增,成为十分重要的新材料科学的重要资源。

    尊敬的人类朋友,在当今资源能源极度短缺的今天,各国政府和科研部门及跨国大公司都在千方百计研究开发可再生能源。中共中央也提出要按科学发展观的要求,走充分开发利用可再生能源、清洁能源的科学发展的新路子,实现中国经济又好又快的跨越式发展。而科学开发可再生能源、清洁能源—太阳能已成为人类当前的首选项目,并形成了较为成熟的技术,即利用我作为原材料,生产制造大面积的太阳能光伏板,建造太阳能发电厂发电。近几年包括半导体巨头英特尔、科技大厂三星电子及IT大厂IBM纷纷进军太阳能光电领域。可以预见随着大规模开发利用太阳能产业的不断推进,我将成为人类不可或缺的科学新材料的重要资源,我的身价还会不断升值。

图片提供:吕庆阶  

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