1. 基本屬性:
• 化學成分:主要化學成分為硅酸鈣(CaSiO₃),理論上氧化鈣(CaO)含量約為48.25%,二氧化硅(SiO₂)含量約為51.75%,不過在自然界中,其成分常含有類質同象混入物,比如鐵(Fe)、錳(Mn)、鎂(Mg)等,當這些雜質達到一定量時,會形成鐵硅灰石、錳硅灰石等變種。
• 晶體結構:屬于三斜晶系,有獨特的沿b軸延伸的三重單鏈狀結構。
• 硬度:硬度在4.5 - 5.5之間,相對較硬,這使得它在很多應用場景中具有較好的耐磨性和穩定性。
• 密度:密度處于2.75 - 3.10g/cm³之間,密度適中,在加工和使用過程中便于操作和應用。
• 顏色:通常為白色,有時會帶有淺灰、淺紅等色調,顏色的變化可能與其中含有的雜質成分和含量有關。
2. 形態特征:
• 晶體形態:一般呈片狀、纖維狀或針狀集合體。晶體沿b軸延長呈板狀,并且常依{100}或{001}成雙晶。
• 顆粒大小:根據應用需求不同,硅灰石顆粒可分為不同的粒度級別,包括塊粒、普通粉、細粉、超細粉和針狀粉等類型。比如普通粉的粒度相對較粗,常用于陶瓷原料和釉料、電焊條、冶金保護渣等領域;超細粉的粒度更細,主要應用于油漆、塑料橡膠等對粒度要求較高的領域。
3. 工藝性能:
• 熱性能:具有較高的耐熱性能,熔點可達1540℃,熱膨脹系數低,在25 - 800℃時熱膨脹系數為6.5×10⁻⁶mm/(mm·℃),這使得它在高溫環境下仍能保持較好的穩定性,適用于陶瓷、耐火材料等高溫工業領域。
• 加工性能:在加工過程中,可通過機械粉碎的方式將其加工成不同粒度的粉末。機械粉碎方法分為干法和濕法,濕法有利于節能并保護纖維長徑比,干法則不易產生團聚現象。以剪切力為主的機械粉碎能獲得具有高長徑比的硅灰石超細粉末。
4. 應用領域:
• 陶瓷工業:在陶瓷原料中添加適量的硅灰石粉,可以大幅度降低燒成溫度,縮短燒成時間,實現低溫快速一次燒成,同時還能提高產品的機械性能、減少產品的裂縫和翹曲、增加釉面光澤、提高胚體強度,進而提高產品的合格率。
• 塑料橡膠行業:作為塑料、橡膠制品的填充材料,其獨特的針狀纖維結構可以提高制品的彎曲強度、拉伸強度和剛性等,還能提高耐刮擦、耐磨性和尺寸穩定性,降低吸水率和收縮率,提高熱變形溫度和抗蠕變性能。
• 涂料行業:硅灰石粉由于具有高亮度和白度、低吸濕性和吸油性,可用于涂料中,能顯著提升涂料的抗粉化能力,降低涂料的成本,還能提高涂膜的耐洗刷性。
• 冶金行業:可作為冶金的助熔劑,在冶金保護渣中有著重要的應用,能夠吸附鋼水中的有害雜質。
• 造紙行業:經過特殊加工工藝后仍能保持其獨特的針狀結構,添加到紙張中可以提高紙張的不透明度和白度,減少定量橫差和紙板濕變形,提高印刷適應性。
• 建材行業:是一種無毒、無味、無放射性的環保建材原料,可取代對人體健康有害的石棉,用于生產硅鈣板、防火板等材料,能提高材料的抗沖擊性、抗彎折強度和耐磨強度。
