你不得不知道的硅灰石的这些用途

硅灰石是一种钙的偏硅酸盐类矿物，化学分子式为Ca[SiO3]，含CaO48.3％和Si0251.7％。天然硅灰石常呈白至灰白色，玻璃到珍珠光泽，密度2.78～2.91g／cm3，硬度4.5～5.0，通常为针状、放射状、纤维状集合体，甚至微小颗粒仍保持纤维结构。

分类: 新闻动态

发布时间: 2016-10-31 01:14:51

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硅灰石产品可分为两大类：一类是高长径比的硅灰石产品，主要利用其针状性能，用于填料方面作为增强剂，尤其在塑料、橡胶、油漆、涂料等方面，硅灰石可增加硬度、抗弯强度、抗冲击性，改善塑料的电学特性，提高材料的热稳定性和尺寸稳定性一类是细磨硅灰石粉，主要利用其矿物化学性质，用于陶瓷和冶金工业，硅灰石中的CaO、SiO２成分为其提供低的热膨胀性和抗冲击性。

1 补强材料

硅灰石用做补强材料是利用其结晶粉体的纤维状结构性质，纤维状硅灰石粉体在同塑料、橡胶等高分子基体材料均匀混合后，在基体材料中以纤维状有序分散，纤维结晶结构的硅灰石粉体在受外力作用时，能抵抗较大的径向破坏应力，具有较高的热稳定性，对所制备的复合材料其力学性能、老化性能和尺寸稳定性具有较好的增强作用。在同等性能要求情况下，可相应减少价格较高的高分子基体材料用量，能显著降低复合材料制造成本。目前用硅灰石具有较好增强效果的基体材料有：尼龙6、尼龙66、不饱和聚酯、聚氯乙烯、天然橡胶等。

刘卫平将硅灰石先用硅烷偶联剂改性处理后，用于尼龙6改性，可完全或部分替代玻璃纤维，试验结果如表1所示。

由表1可见，在硅灰石／尼龙6质量比为40/60时，较纯尼龙6树脂拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲模量、热变形温度分别提高了23.64％、62.96％、141.2％、84.62％；在硅灰石／玻璃纤维／尼龙6质量比为20/20/60时，较纯尼龙6树脂拉伸强度、缺口冲击强度、弯曲模量、热变形温度分别提高了109.1％、185.2％、324.7％、204.6％。

硅灰石在不饱和聚酯中也有较好的应用效果，胡珊等将325目普通硅灰石用KH-570硅烷偶联剂以0.8％～1.0％用量改性，以40％～50％用量填充不饱和聚酯，材料拉伸强度和弯曲强度均可提高1倍以上，同时制品收缩率降低。

吴学明等将甲基丙烯酸改性的硅灰石用于硬质聚氯乙烯改性，硅灰石／聚氯乙烯用量50／50时，制品冲击强度、拉伸强度分别较纯聚氯乙烯树脂材料提高128％和9％。

2 超白粉体材料

硅灰石具有较高的白度，一般能达到95，最高可达到102～104，可用做涂料、填料等体系的特白粉体材料，具有吸油量低、易分散、体系贮存稳定、涂层流平性好和附着力强等特点，可部分替代价格昂贵的钛白；可全部代替滑石粉、沉淀硫酸钡和氧化锌等。在美国，约9％的硅灰石是用于白色半光瓷漆和聚醋酸乙烯乳胶涂料，大约13％用于底漆和封闭底漆。

3 生物活性陶瓷粉体材料

用溶液反应—焙烧法制备的高纯硅灰石可用作生物活性陶瓷用前驱体粉体材料，粉体经10～20MPa压力成型、1350℃/4h焙烧得到硅灰石陶瓷，这种陶瓷具有强度高、生物活性好、对人体无害等特性。如制备的生物陶瓷在体外生物活性评价中，能较快地在其表面形成碳酸化羟基磷灰石层，便于植入人体后组织和血管的长人，从而能加强植入人体材料和周边组织界面间的结合强度，加速人体组织的重建及创伤的愈合，生物活性陶瓷可用于人体硬组织(骨骼、牙齿)的修复。

卢胜良等研究了硅灰石在高压电瓷中的应用。研究表明，随着硅灰石的加入，烧成温度明显下降，而且加入硅灰石量越大，下降程度越大。但是硅灰石添加量的增加，烧成温度变窄，这个不利因素可以通过添加一定量的粉石英或铝矾土来消除解决。在普通高压电瓷及中、高强度高压电瓷中添加5%左右的硅灰石，取得了良好的效果。烧成温度降低60℃以上，而且性能达到或超过国家标准。

4 建材

将低档硅灰石用于建材是硅灰石应用的重要途径。用硅灰石烧制釉面砖比普通釉面砖可分别可降低素烧温度、烧成时间约150～180℃和23～40h，相应可使成本降低16％～23％；用硅灰石烧制的彩色玻璃、彩色玻璃马赛克等制品，具有较好的光学和耐碱性能，且产品成本较低。

郝德生等利用硅灰石-石灰石混杂矿床的矿物原料生产白水泥。实验表明，以硅灰石替代优质粘土引入SiO2生产白水泥是完全可行的，所生产的白水泥熟料C3S含量较高，具有快凝、早强的特点。以硅灰石引入生产SiO2白水泥，粗略地从理论计算，在烧成时要比普通方法生产白水泥能耗低。

5 制备二氧化硅

中国硅灰石资源十分丰富，其特点是偏硅酸钙含量高，有色杂质含量很少，很易与无机酸反应生成沉淀二氧化硅，是一种制备白炭黑的很理想的天然硅原料。其方法分两种：一种是将硅灰石与酸反应后直接固液分离制白炭黑；另一种是将硅灰石转变成硅酸钠，再酸解中和成白炭黑。

6 其它

硅灰石在冶金行业用于冶金保护渣和连铸保护渣，在电焊条中用于电焊条涂料，在无石棉摩擦片及环保吸附剂等领域都有一定的应用市场。可以预计，一些新的用途随着研究的深入将会不断发现。