硅灰石粉体的制备及其应用
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４结 论
硅灰石是一种有着优良性能的天然矿物质原料， 通 过对其进行提纯、表面改性等处理， 可以获得广泛应用， 但是现在对其研究速度还比较缓慢， 实用化的产品还不 够多。相信今后随着研究和应用的不断深化， 硅灰石的 应用前景将更加广阔。
参考文献 １ 李 酽．硅灰石的研究与应用进展［Ｊ］．化工矿物与加工，
溶胶 － 凝胶法（ Ｓｏｌ－ｇｅｌ） 方法是以无机盐或金属醇 盐作为前驱物。将前驱物溶解于溶剂中并形成均匀的溶 液， 溶质与溶剂发生水解或醇解反应， 形成溶胶， 其中反 应生成物以纳米粒子形式存在； 溶胶经陈化、蒸发、干燥 后转变为凝胶。纳米粒子分散在凝胶的网络结构之中， 对凝胶进行热后处理， 便可以得到纳米粒子。溶胶 － 凝 胶方法所需的设备简单、耗能少。因此， 溶胶 － 凝胶方法 是一种制备高质量无机超细粉体的有效手段。
Ｎａ２ＳｉＯ３ 溶液。待其充分反应后， 将所得到的沉淀用去离 子水反复洗涤抽滤， 再用无水乙醇洗涤， 在恒温干燥箱 内 ８０℃干燥， 得到了粒径在 ４０ｎｍ 的无定型硅酸钙和直 径为 １００ｎｍ 的 β－ 硅灰石超细粉体。无定型的硅酸钙呈 细长型， 硅灰石超细粉体呈球形。利用这种方法制备出 来 的 、没 有 经 过 煅 烧 的 无 定 型 的 硅 灰 石 粉 体 具 有 很 高 的 反应活性和生物活性。同时， 由于具有很大的比表面积， 在这种材料上可以沉积大量的羟基磷灰石， 制备高性能 的生物材料。李长升［６］等也以这两种物质为原料， 采用直 接沉淀法制备出硅灰石超细粉体。 ２．２ 溶胶 － 凝胶法
１前 言
硅灰石是一种白色含钙的偏硅酸盐类结晶矿物， 其 化学组成为 Ｃａ３［Ｓｉ３Ｏ９］。天然产出的硅灰石通常是片状、 针状、放射状或纤维状集合体。
中国有着许多优质的天然硅灰石矿产， 现在硅灰石 年产量已达世界总产量的 ３０％左右。硅灰石由于其本身 独特的物化性能和矿物学特征， 在现代生产中的应用也 越来越广泛。随着经济发展和科技水平的提高， 天然的 硅灰石材料已不能满足工业生产的要求， 这就促使了人 们对硅灰石粉体的制备方法作深入研究， 制备出高纯 度 、高 性 能 的 硅 灰 石 粉 体 ， 同 时 也 扩 大 了 硅 灰 石 的 应 用 范 围 ［１～４］。
此外， 硅灰石可以用来制备白炭黑材料。白炭黑即 沉 淀 二 氧 化 硅， 是 一 种 白 色 、无 毒 、无 定 形 微 细 粉 状 物 ， 具 有 多 孔 性 、高 分 散 性 、轻 质 、化 学 稳 定 性 好 、耐 高 温 、不 燃 烧 、电 绝 缘 性 好 等 优 异 性 能 的 重 要 无 机 硅 化 合 物［１６］。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
６ 李长升，张成亮，林莉．超细 ＣａＳｉＯ３ 粉体的合成及其生物活 性的研究［Ｊ］．山东陶瓷，２００３，２６（ ３） ：６～９
的 研 究 ［Ｊ］．中 国 塑 料 ，２００２，１６（１）：２８～３１ １４ Ｄ．Ａ．Ｃｏｒｔéｓ Ａ．Ｍｅｄｉｎａ，Ｓ．Ｅｓｃｏｂｅｄｏ ａｎｄ Ｍ．Ａ．Ｌóｐｅｚ
摘 要 本文介绍了目前提高 ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系微波介质陶瓷热稳定性的几种方法， 指出 了 有 待 解 决 的 主 要 问 题 ； 而 加 强 对 陶 瓷 结 构 的 理 论 剖 析 、 寻 找 合 适 的 添 加 剂 、改 进 制 备 工 艺 等是今后研究工作的重点。 关键词 微波介质陶瓷， 热稳定性， ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系
２ ＢＬＴ 体系微波介质陶瓷的发展过程
２０ 世纪 ６０ 年代， Ｂｏｌｔｏｎ［１］等人最先研究了 ＢＬＴ 三元 体系， １９７８ 年 Ｋｏｌａｒ［２］等人报道了 ＢａＯ－Ｎｄ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 三元 体
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
５ 万祥辉，常程康，毛大立．化学沉淀法制备纳米硅酸钙及其
赵宇龙， 苏芳［１２］等以硅灰石和水玻璃为主要原料， 制 备出二氧化硅 ／ 硅灰石复合颗粒， 且用这种复合颗粒填 充聚丙烯， 改善了复合颗粒的结合面， 还显著提高了复 合材料的屈服强度和弯曲强度， 但其冲击性能有所下
降。杨彬等也利用经过硅烷偶联剂改性的针状硅灰石来 增强聚丙烯， 提高了聚丙烯的低温抗冲击性。
２ 硅灰石的制备
人工制备硅灰石技术合成出来的硅灰石具有纯度 高 、结 晶 性 能 良 好 、形 貌 好 、白 度 高 等 特 性 。 硅 灰 石 的 人 工 制 备 方 法 包 括 化 学 沉 淀 法 、溶 胶 － 凝 胶 法 、水 热 法 和 固相烧结法等。 ２．１ 化学沉淀法
化学沉淀法制备硅灰石， 就是利用含有硅和钙的可 溶性盐类， 将其溶解在水中， 通过化学反应， 生成硅酸钙 的 方 法 。 这 种 工 艺 流 程 简 单 、易 于 操 作 、原 料 来 源 广 、能 耗低、不需要昂贵的设备， 但合成产品的粒度难于控制。 万 祥 辉 、常 程 康 ［５］等 人 以 Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ 和 Ｎａ２ＳｉＯ３·９Ｈ２Ｏ 为原料， 将两种原料分别溶解在去离子水中， 把聚乙烯 醇作为分散剂加入到 Ｃａ （ＮＯ３）２ 溶 液 中 ， 边 搅 拌 边 滴 加
３０ ＦＯＳ ＨＡＮ ＣＥＲＡＭＩＣＳ Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．２ （ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．１２３） Ｋｎｏｗｌｅ ｄｇｅ Ｌｅ ｃｔｕｒｅ
知识讲座
硅灰石粉体的制备及其应用
李金换 王秀峰
（ 陕西科技大学材料科学与工程学院 陕西 咸阳 ７０２０８１）
摘 要 本文综述了硅灰石粉体的各种制备方法， 并比较了它们的优缺点； 介绍了目前硅灰石 在工业中的应用， 同时展望了其应用前景。 关键词 硅灰石，制备方法，应用
Ｄ．Ａ．Ｃｏｒｔéｓ， Ａ．Ｍｅｄｉｎａ［１４］等 人 将 ＣｏＣｒＭｏ 合 金 浸 泡 在 由 硅 灰 石 、生 物 玻 璃 和 羟 基 磷 灰 石 的 生 物 活 性 体 液 中 ７～１４ 天。发现在所有合金试样表面都有一层骨状磷灰 石， 该层的形态非常接近现存的生物活性体系， 而且经 过硅灰石处理的试样显示出更高的磷灰石生成率。
吴学明， 王兰， 黄建忠［１３］研究了两种硅灰石刚性粒子 （ 一种经聚甲基丙烯酸甲酯表面改性， 另一种未改性） 填 充硬聚氯乙烯， 发现在一定的填充量范围内， 两种硅灰 石都能提高 ＰＶＣ 的冲击强度。 ３．３ 硅灰石在生物材料中的应用
硅灰石在体液中具有生物活性， 并能诱导骨磷灰石 在其表面形成， 所以在生物材料方面有着广泛的应用。
１２ 赵宇龙，苏 芳，盖国胜．硅灰石复合颗粒填充聚丙烯性能
在 模 拟 体 液 中 的 活 性 行 为 ［Ｊ］．材 料 科 学 与 工 程 学 报 ，２００５，
研 究 ［Ｊ］．非 金 属 矿 ，２００５，２８（１）：２８～２９
４（ ２） ：２３０～２３４
１３ 吴学明，王 兰，黄建忠等．硅灰石填充改性硬质聚氯乙烯
硅 灰 石 应 用 于 釉 料 中 可 以 减 少 或 消 除 釉 面 针 孔 、提 高 釉 面 耐 磨 性 、提 高 釉 层 透 明 度 和 光 泽 度 ， 而 且 在 低 温 快烧中还可以减少变形和断裂。除此之外， 在釉料中添 加一定量的硅灰石， 还可以降低钙釉的吸烟现象。利用 硅灰石还可以生产钙质无光釉， 效果非常理想。
ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系 （ 简称 ＢＬＴ 体系，Ｌｎ 为稀土元素
镧） 陶瓷具有类钙钛矿钨青铜结构， 是较为理想的高介电 常数、低损耗、低温度系数的 微 波 介 质 陶 瓷， 可 应 用 在 手 机等移动通信机中作为滤波器。目前制备出的高介电常 数和低损耗的微波介质陶瓷， 其热稳定性还有待进一步 的提高， 故一直是人们关注的焦点。
２００４，４：１～４ ２ 王焕磊．我国硅灰石的生产应用及深加工现状［Ｊ］．中国非金
属 矿 物 导 刊 ，２００５，５：１４～１６ ３ 黄 英，李博文，何明生．利用珍珠岩尾矿合成多孔硅灰石陶瓷
的实验研究［Ｊ］．硅酸盐通报， ２００３，（ ３） ：８５～８７ ４ 余秀丽，孙亚光，张 然．硅灰石合成及应用［Ｊ］．化工新型材
水热法是指在密闭的容器中， 以水或其他溶剂为溶
２００７ 年第 ２ 期（ 第 １２３ 期） 佛 山 陶 瓷 ３１
媒， 在一定的温度和压力下， 进行合成的一种方法。水热 合成法是制备特种结构、功能材料的重要方法。
彭小芹、何丽娟［８］等利用 来 源 广 泛 且 价 格 低 廉 的 生 石灰和硅藻土为原料， 选取 Ｃａ／Ｓｉ＝１， 恒温温度为 １２０℃ 的条件， 采用不同的保温时间， 以水作为矿化剂， 用动态 水热法制备出水化硅酸钙纳米粉体。粒径为 ５０ｎｍ 左右， 该粉体具有非常大的比表面积， 且内部多孔， 主要用作 生物活性陶瓷粉体材料。水热方法合成硅灰石， 可以得 到活性极高的粉体， 且水热是在低温、等压、液相反应条 件下， 有利于晶体的规则取向， 容易控制产物的粒度。但 是此法前驱体价格昂贵， 不利于工业化大生产。 ２．４ 固相烧结法
３ 硅灰石的应用
３．１ 硅灰石在陶瓷工业中的应用 陶瓷工业是硅灰石最主要的应用领域， 约占总用量
的 ４０％～４５％。在陶瓷工业中， 硅灰石可以降低陶瓷的烧 成 温 度 和 缩 短 烧 成 时 间 、减 少 热 膨 胀 ， 同 时 提 高 坯 体 的 强度和压型质量， 而且能大大改善陶瓷制品的机械性 能， 提高产品质量。
固 相 烧 结 法 的 制 备 原 理 是 利 用 含 有 ＣａＯ、ＳｉＯ２ 的 矿 物原料或者工业废料经过干法混合， 粉碎后直接放在高 温条件下烧结制备的。这种方法是目前人工制备硅灰石 采 用 的 主 要 合 成 方 法 。 固 相 烧 结 法 适 用 面 广 、工 艺 流 程 简 单， 但 是 产 品 的 纯 度 低 、能 耗 高 、设 备 投 资 较 大 ， 且 产 品的性能和用途受原料品种、产地的影响较大。
孙刚、王志强［７］等把 Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ 溶解于无水乙醇 中， 将其与正硅酸乙酯的无水乙醇溶液按摩尔比 １：１ 混 合， 充分搅拌后， 逐滴加入氨水。静置一段时间后使之成 为凝胶。最后对凝胶进行干燥煅烧， 可以得到直径为 ２００～１０００ｎｍ 的硅灰石粉体。但是利用此方法制备出来 的硅灰石粉体， 必须进行热处理， 否则， 容易产生硬团聚 和超细颗粒的长大。 ２．３ 水热法
１前 言
随着信息处理技术与电子信息数字化技术的高速发 展， 通信系统已进入到前所未有的高峰时期。为了减小通 信移动机（ 如手机、无绳电话等） 的体积， 目前趋势是广泛 推 广 使 用 微 波 介 质 陶 瓷 作 为 通 信 机 的 谐 振 器 、滤 波 器 、介 质 天 线 等 。 介 电 常 数 高 、品 质 因 数 好 、高 热 稳 定 性 的 微 波 介质陶瓷， 可以克服目前一些移动通信机（ 如手机） 使用 性能受温度影响较大的缺陷。
人们还发现， 加入适量硅灰石后的坯料系统， 经高 温烧成后会产生自释釉现象， 这为硅灰石在陶瓷中的应 用 又 找 到 了 一 个 新 的 方 向［９～１１］。 ３．２ 硅灰石在复合材料中的应用
硅灰石是一种无机针状矿物， 具有良好稳定性、优 良力学性能及电性能等优点， 非常适合作高聚物基复合 材料的增强填料。用它填充聚合物的实验表明， 聚合物 性能明显优于其他无机填料， 并能降低成本。
Ｘｉａｏｋｅ Ｌｉ ａｎｄ Ｊｉａｎｇ Ｃｈａｎｇ［１５］用 冷 冻 干 燥 法 制 备 了一种新型的生物可降解的胶原硅灰石复合材料脚手 架。将脚手架浸泡在模拟体液中 ７ 天， 胶原质和硅灰石 结合后， 大大增加了材料的张力强度， 且在材料内部形 成了连续的多孔结构， 有利于羟基磷灰石的结合。结果 表明， 结合了硅灰石的脚手架的机械强度和生物活性大 大提高， 可以作为一种潜在的骨组织工程生物材料。
料，２００５，３３（ １） ：５８～６０
３２ ＦＯＳ ＨＡＮ ＣＥＲＡＭＩＣＳ Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．２ （ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．１２３）
浅谈 ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系微波介质陶瓷的热稳定性
龚 文 强 １ 徐 建 梅 １，２
（１ 中国地质大学材料科学与化学工程学院 湖北 武汉 ４３００７４ ２ 湖北大学铁电压电材料与器件湖北省重点实验室 湖北 武汉 ４３００６２）
硅灰石是一种有着优良性能的天然矿物质原料， 通 过对其进行提纯、表面改性等处理， 可以获得广泛应用， 但是现在对其研究速度还比较缓慢， 实用化的产品还不 够多。相信今后随着研究和应用的不断深化， 硅灰石的 应用前景将更加广阔。
参考文献 １ 李 酽．硅灰石的研究与应用进展［Ｊ］．化工矿物与加工，
溶胶 － 凝胶法（ Ｓｏｌ－ｇｅｌ） 方法是以无机盐或金属醇 盐作为前驱物。将前驱物溶解于溶剂中并形成均匀的溶 液， 溶质与溶剂发生水解或醇解反应， 形成溶胶， 其中反 应生成物以纳米粒子形式存在； 溶胶经陈化、蒸发、干燥 后转变为凝胶。纳米粒子分散在凝胶的网络结构之中， 对凝胶进行热后处理， 便可以得到纳米粒子。溶胶 － 凝 胶方法所需的设备简单、耗能少。因此， 溶胶 － 凝胶方法 是一种制备高质量无机超细粉体的有效手段。
Ｎａ２ＳｉＯ３ 溶液。待其充分反应后， 将所得到的沉淀用去离 子水反复洗涤抽滤， 再用无水乙醇洗涤， 在恒温干燥箱 内 ８０℃干燥， 得到了粒径在 ４０ｎｍ 的无定型硅酸钙和直 径为 １００ｎｍ 的 β－ 硅灰石超细粉体。无定型的硅酸钙呈 细长型， 硅灰石超细粉体呈球形。利用这种方法制备出 来 的 、没 有 经 过 煅 烧 的 无 定 型 的 硅 灰 石 粉 体 具 有 很 高 的 反应活性和生物活性。同时， 由于具有很大的比表面积， 在这种材料上可以沉积大量的羟基磷灰石， 制备高性能 的生物材料。李长升［６］等也以这两种物质为原料， 采用直 接沉淀法制备出硅灰石超细粉体。 ２．２ 溶胶 － 凝胶法
１前 言
硅灰石是一种白色含钙的偏硅酸盐类结晶矿物， 其 化学组成为 Ｃａ３［Ｓｉ３Ｏ９］。天然产出的硅灰石通常是片状、 针状、放射状或纤维状集合体。
中国有着许多优质的天然硅灰石矿产， 现在硅灰石 年产量已达世界总产量的 ３０％左右。硅灰石由于其本身 独特的物化性能和矿物学特征， 在现代生产中的应用也 越来越广泛。随着经济发展和科技水平的提高， 天然的 硅灰石材料已不能满足工业生产的要求， 这就促使了人 们对硅灰石粉体的制备方法作深入研究， 制备出高纯 度 、高 性 能 的 硅 灰 石 粉 体 ， 同 时 也 扩 大 了 硅 灰 石 的 应 用 范 围 ［１～４］。
此外， 硅灰石可以用来制备白炭黑材料。白炭黑即 沉 淀 二 氧 化 硅， 是 一 种 白 色 、无 毒 、无 定 形 微 细 粉 状 物 ， 具 有 多 孔 性 、高 分 散 性 、轻 质 、化 学 稳 定 性 好 、耐 高 温 、不 燃 烧 、电 绝 缘 性 好 等 优 异 性 能 的 重 要 无 机 硅 化 合 物［１６］。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
６ 李长升，张成亮，林莉．超细 ＣａＳｉＯ３ 粉体的合成及其生物活 性的研究［Ｊ］．山东陶瓷，２００３，２６（ ３） ：６～９
的 研 究 ［Ｊ］．中 国 塑 料 ，２００２，１６（１）：２８～３１ １４ Ｄ．Ａ．Ｃｏｒｔéｓ Ａ．Ｍｅｄｉｎａ，Ｓ．Ｅｓｃｏｂｅｄｏ ａｎｄ Ｍ．Ａ．Ｌóｐｅｚ
摘 要 本文介绍了目前提高 ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系微波介质陶瓷热稳定性的几种方法， 指出 了 有 待 解 决 的 主 要 问 题 ； 而 加 强 对 陶 瓷 结 构 的 理 论 剖 析 、 寻 找 合 适 的 添 加 剂 、改 进 制 备 工 艺 等是今后研究工作的重点。 关键词 微波介质陶瓷， 热稳定性， ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系
２ ＢＬＴ 体系微波介质陶瓷的发展过程
２０ 世纪 ６０ 年代， Ｂｏｌｔｏｎ［１］等人最先研究了 ＢＬＴ 三元 体系， １９７８ 年 Ｋｏｌａｒ［２］等人报道了 ＢａＯ－Ｎｄ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 三元 体
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
５ 万祥辉，常程康，毛大立．化学沉淀法制备纳米硅酸钙及其
赵宇龙， 苏芳［１２］等以硅灰石和水玻璃为主要原料， 制 备出二氧化硅 ／ 硅灰石复合颗粒， 且用这种复合颗粒填 充聚丙烯， 改善了复合颗粒的结合面， 还显著提高了复 合材料的屈服强度和弯曲强度， 但其冲击性能有所下
降。杨彬等也利用经过硅烷偶联剂改性的针状硅灰石来 增强聚丙烯， 提高了聚丙烯的低温抗冲击性。
２ 硅灰石的制备
人工制备硅灰石技术合成出来的硅灰石具有纯度 高 、结 晶 性 能 良 好 、形 貌 好 、白 度 高 等 特 性 。 硅 灰 石 的 人 工 制 备 方 法 包 括 化 学 沉 淀 法 、溶 胶 － 凝 胶 法 、水 热 法 和 固相烧结法等。 ２．１ 化学沉淀法
化学沉淀法制备硅灰石， 就是利用含有硅和钙的可 溶性盐类， 将其溶解在水中， 通过化学反应， 生成硅酸钙 的 方 法 。 这 种 工 艺 流 程 简 单 、易 于 操 作 、原 料 来 源 广 、能 耗低、不需要昂贵的设备， 但合成产品的粒度难于控制。 万 祥 辉 、常 程 康 ［５］等 人 以 Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ 和 Ｎａ２ＳｉＯ３·９Ｈ２Ｏ 为原料， 将两种原料分别溶解在去离子水中， 把聚乙烯 醇作为分散剂加入到 Ｃａ （ＮＯ３）２ 溶 液 中 ， 边 搅 拌 边 滴 加
３０ ＦＯＳ ＨＡＮ ＣＥＲＡＭＩＣＳ Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．２ （ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．１２３） Ｋｎｏｗｌｅ ｄｇｅ Ｌｅ ｃｔｕｒｅ
知识讲座
硅灰石粉体的制备及其应用
李金换 王秀峰
（ 陕西科技大学材料科学与工程学院 陕西 咸阳 ７０２０８１）
摘 要 本文综述了硅灰石粉体的各种制备方法， 并比较了它们的优缺点； 介绍了目前硅灰石 在工业中的应用， 同时展望了其应用前景。 关键词 硅灰石，制备方法，应用
Ｄ．Ａ．Ｃｏｒｔéｓ， Ａ．Ｍｅｄｉｎａ［１４］等 人 将 ＣｏＣｒＭｏ 合 金 浸 泡 在 由 硅 灰 石 、生 物 玻 璃 和 羟 基 磷 灰 石 的 生 物 活 性 体 液 中 ７～１４ 天。发现在所有合金试样表面都有一层骨状磷灰 石， 该层的形态非常接近现存的生物活性体系， 而且经 过硅灰石处理的试样显示出更高的磷灰石生成率。
吴学明， 王兰， 黄建忠［１３］研究了两种硅灰石刚性粒子 （ 一种经聚甲基丙烯酸甲酯表面改性， 另一种未改性） 填 充硬聚氯乙烯， 发现在一定的填充量范围内， 两种硅灰 石都能提高 ＰＶＣ 的冲击强度。 ３．３ 硅灰石在生物材料中的应用
硅灰石在体液中具有生物活性， 并能诱导骨磷灰石 在其表面形成， 所以在生物材料方面有着广泛的应用。
１２ 赵宇龙，苏 芳，盖国胜．硅灰石复合颗粒填充聚丙烯性能
在 模 拟 体 液 中 的 活 性 行 为 ［Ｊ］．材 料 科 学 与 工 程 学 报 ，２００５，
研 究 ［Ｊ］．非 金 属 矿 ，２００５，２８（１）：２８～２９
４（ ２） ：２３０～２３４
１３ 吴学明，王 兰，黄建忠等．硅灰石填充改性硬质聚氯乙烯
硅 灰 石 应 用 于 釉 料 中 可 以 减 少 或 消 除 釉 面 针 孔 、提 高 釉 面 耐 磨 性 、提 高 釉 层 透 明 度 和 光 泽 度 ， 而 且 在 低 温 快烧中还可以减少变形和断裂。除此之外， 在釉料中添 加一定量的硅灰石， 还可以降低钙釉的吸烟现象。利用 硅灰石还可以生产钙质无光釉， 效果非常理想。
ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系 （ 简称 ＢＬＴ 体系，Ｌｎ 为稀土元素
镧） 陶瓷具有类钙钛矿钨青铜结构， 是较为理想的高介电 常数、低损耗、低温度系数的 微 波 介 质 陶 瓷， 可 应 用 在 手 机等移动通信机中作为滤波器。目前制备出的高介电常 数和低损耗的微波介质陶瓷， 其热稳定性还有待进一步 的提高， 故一直是人们关注的焦点。
２００４，４：１～４ ２ 王焕磊．我国硅灰石的生产应用及深加工现状［Ｊ］．中国非金
属 矿 物 导 刊 ，２００５，５：１４～１６ ３ 黄 英，李博文，何明生．利用珍珠岩尾矿合成多孔硅灰石陶瓷
的实验研究［Ｊ］．硅酸盐通报， ２００３，（ ３） ：８５～８７ ４ 余秀丽，孙亚光，张 然．硅灰石合成及应用［Ｊ］．化工新型材
水热法是指在密闭的容器中， 以水或其他溶剂为溶
２００７ 年第 ２ 期（ 第 １２３ 期） 佛 山 陶 瓷 ３１
媒， 在一定的温度和压力下， 进行合成的一种方法。水热 合成法是制备特种结构、功能材料的重要方法。
彭小芹、何丽娟［８］等利用 来 源 广 泛 且 价 格 低 廉 的 生 石灰和硅藻土为原料， 选取 Ｃａ／Ｓｉ＝１， 恒温温度为 １２０℃ 的条件， 采用不同的保温时间， 以水作为矿化剂， 用动态 水热法制备出水化硅酸钙纳米粉体。粒径为 ５０ｎｍ 左右， 该粉体具有非常大的比表面积， 且内部多孔， 主要用作 生物活性陶瓷粉体材料。水热方法合成硅灰石， 可以得 到活性极高的粉体， 且水热是在低温、等压、液相反应条 件下， 有利于晶体的规则取向， 容易控制产物的粒度。但 是此法前驱体价格昂贵， 不利于工业化大生产。 ２．４ 固相烧结法
３ 硅灰石的应用
３．１ 硅灰石在陶瓷工业中的应用 陶瓷工业是硅灰石最主要的应用领域， 约占总用量
的 ４０％～４５％。在陶瓷工业中， 硅灰石可以降低陶瓷的烧 成 温 度 和 缩 短 烧 成 时 间 、减 少 热 膨 胀 ， 同 时 提 高 坯 体 的 强度和压型质量， 而且能大大改善陶瓷制品的机械性 能， 提高产品质量。
固 相 烧 结 法 的 制 备 原 理 是 利 用 含 有 ＣａＯ、ＳｉＯ２ 的 矿 物原料或者工业废料经过干法混合， 粉碎后直接放在高 温条件下烧结制备的。这种方法是目前人工制备硅灰石 采 用 的 主 要 合 成 方 法 。 固 相 烧 结 法 适 用 面 广 、工 艺 流 程 简 单， 但 是 产 品 的 纯 度 低 、能 耗 高 、设 备 投 资 较 大 ， 且 产 品的性能和用途受原料品种、产地的影响较大。
孙刚、王志强［７］等把 Ｃａ（ＮＯ３）２·４Ｈ２Ｏ 溶解于无水乙醇 中， 将其与正硅酸乙酯的无水乙醇溶液按摩尔比 １：１ 混 合， 充分搅拌后， 逐滴加入氨水。静置一段时间后使之成 为凝胶。最后对凝胶进行干燥煅烧， 可以得到直径为 ２００～１０００ｎｍ 的硅灰石粉体。但是利用此方法制备出来 的硅灰石粉体， 必须进行热处理， 否则， 容易产生硬团聚 和超细颗粒的长大。 ２．３ 水热法
１前 言
随着信息处理技术与电子信息数字化技术的高速发 展， 通信系统已进入到前所未有的高峰时期。为了减小通 信移动机（ 如手机、无绳电话等） 的体积， 目前趋势是广泛 推 广 使 用 微 波 介 质 陶 瓷 作 为 通 信 机 的 谐 振 器 、滤 波 器 、介 质 天 线 等 。 介 电 常 数 高 、品 质 因 数 好 、高 热 稳 定 性 的 微 波 介质陶瓷， 可以克服目前一些移动通信机（ 如手机） 使用 性能受温度影响较大的缺陷。
人们还发现， 加入适量硅灰石后的坯料系统， 经高 温烧成后会产生自释釉现象， 这为硅灰石在陶瓷中的应 用 又 找 到 了 一 个 新 的 方 向［９～１１］。 ３．２ 硅灰石在复合材料中的应用
硅灰石是一种无机针状矿物， 具有良好稳定性、优 良力学性能及电性能等优点， 非常适合作高聚物基复合 材料的增强填料。用它填充聚合物的实验表明， 聚合物 性能明显优于其他无机填料， 并能降低成本。
Ｘｉａｏｋｅ Ｌｉ ａｎｄ Ｊｉａｎｇ Ｃｈａｎｇ［１５］用 冷 冻 干 燥 法 制 备 了一种新型的生物可降解的胶原硅灰石复合材料脚手 架。将脚手架浸泡在模拟体液中 ７ 天， 胶原质和硅灰石 结合后， 大大增加了材料的张力强度， 且在材料内部形 成了连续的多孔结构， 有利于羟基磷灰石的结合。结果 表明， 结合了硅灰石的脚手架的机械强度和生物活性大 大提高， 可以作为一种潜在的骨组织工程生物材料。
料，２００５，３３（ １） ：５８～６０
３２ ＦＯＳ ＨＡＮ ＣＥＲＡＭＩＣＳ Ｖｏｌ．１７ Ｎｏ．２ （ Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．１２３）
浅谈 ＢａＯ－Ｌｎ２Ｏ３－ＴｉＯ２ 体系微波介质陶瓷的热稳定性
龚 文 强 １ 徐 建 梅 １，２
（１ 中国地质大学材料科学与化学工程学院 湖北 武汉 ４３００７４ ２ 湖北大学铁电压电材料与器件湖北省重点实验室 湖北 武汉 ４３００６２）