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近年来,随着非金属矿深加工手段的不断提高,逐渐形成了一个新的材料研究、生产和应用的领域,这就是矿物材料。信息技术、生命科学技术、纳米技术是二十一世纪的主流技术,其中纳米技术又是信息技术和生命科学技术持续发展的基础。纳米材料所表现出来的独特的物理、化学性质,在许多领域内展现出了广阔的应用前景,使得纳米科技在矿物材料中的应用成为矿物材料在高新技术领域研究的热点。电气石因其特殊的物理、化学性质而具有广泛的应用。色泽鲜艳、清澈透明者可作宝石原料,压电性良好的可用于电子、无线电工业。上世纪八十年代,随着日本科学家对电气石的远红外辐射、释放负离子、吸附效应、生物电性以及所含矿物质和微量元素等新特性的发现,电气石先后被研究应用于区别于传统领域的环境保护、人体健康、医药化工、电磁屏蔽等领域,并取得了显著的效果。国内于九五年左右涉及到相关的研究。目前,电气石物理、化学特性及应用的研究多在微米级范围内,涉及到纳米级的研究很少。因此,关于超细纳米化电气石物理、化学性质的研究具有一定的前沿性。在阅读、分析和研究大量国内外文献资料的基础上,对电气石的成分、结构、分类、物理和化学性质、成因、产状、地质意义、应用和超细纳米化等方面的研究现状进行了详细的分析和总结,结合纳米微粒的特性和电气石的应用,提出了电气石超细纳米化的发展趋势。同时,结合晶体结构、晶体化学的理论基础以及纳米级电气石应用效果的优化趋势,提出了电气石最小、最佳微粒的思想,即电气石微粒在1～100nm 左右的范围内应有一个最小值,低于这个最小值,微粒很可能就不具有电气石以及纳米微粒的特性;此外还应该有一个最佳的粒径范围,在这个范围内其各方面的性能应处于最佳状态。以此思想为主导,通过对不同条件下获得的不同粒径电气石的物理、化学性质进行测试分析,归纳出各种条件对电气石物理、化学性质的影响规律,然后综合理论计算与实际测试,总结出电气石最佳超细纳米化条件的技术路线。此次研究主要包括以下五个部分: 1、电气石的矿物学研究通过对新疆阿勒泰电气石样品的各种分析测试,包括偏光显微镜分析、X 粉晶衍射分析、电子探针分析、差热分析、导电性和电阻率分析、磁化率分析,确定了其物相组成、晶体化学式、晶胞参数以及热学、电学、磁学性质,同时对电气石的压电性和热电性进行了理论上的分析讨论,对所要研究的电气石样品进行了较为全面的了解。确定了此次研究的电气石样品为镁电气石;分析计算出了样品的晶体化学式:(Na0.3920, Ca0.3587)0.7507(Mg2.1539, Fe0.3907), Mn0.0008, Ti0.0873)2.6327Al6.1200[Si5.8479O18][B1.0136O3]3(F0.1412, OH3.8588)4;得到了精确的晶胞参数:a0=b0=1.59261nm,c0=0.71786nm,α=β=90°,γ=120°;电阻率和磁化率数据体现了电气石晶体不同轴向较为明显的各向异性,间接证明了a、b 轴与c 轴的结构和性能差异;在群论和数学的基础理论上证明了电气石的热电性和压电性是由其晶体结构所引起的。此外,详细分析总结了电气石的成因、产状和国内外资源分布,从我国电气石资源的利用现状出发,提出了应加强和优化我国电气石资源管理的建议。