石棉

石棉（asbestos）也称“石绵”

石棉又称“石绵”，为商业性术语，指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。它是天然的纤维状的硅酸盐类类矿物质的总称。下辖2类共计6种矿物（有蛇纹石石棉、角闪石石棉、阳起石石棉、直闪石石棉、铁石棉、透闪石石棉等）。石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。

【概述】

石棉是6种具有商业用途天然纤维矿物的总称。石棉这个术语不是矿物学的，而是商业性的术语，是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物产品。石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。石棉可分为蛇纹石石棉（温石棉）和闪石石棉两类。石棉很早就用于织布，中国周代已能用石棉纤维制做织物，因沾污后经火烧即洁白如新，故有火浣布或火烷布之称。

石棉具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。目前石棉制品或含有石棉的制品有近3000种，主要用于机械传动、制动以及保温、防火、隔热、防腐、隔音、绝缘等方面，其中较为重要的是汽车、化工、电器设备、建

筑业等制造部门。

【矿物种类】

石绵种类很多，依其矿物成分和化学组成不同，可分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两类。蛇纹石石棉又称温石棉，它是石棉中产量最多的一种，具有较好的可纺性能。角闪石石棉又可分为蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等，产量比蛇纹石石棉少。

1.蛇纹石石棉(serpentine,chrysotile)

也称纤维蛇纹石石棉，或温石棉(amphibole)，主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水,它的分子式是Mg6[(OH)4Si2O5]2。蛇纹石石棉呈白色或灰色，半透明没有磁性、不导电、耐火、耐碱，纤维坚韧柔软，具有丝的光泽和好的可纺性。目前世界所产石棉主要是蛇纹石石棉，约占世界石棉产量的95%。

2.角闪石类石棉(amphibole)

包括青石棉(crocidolite)(亦称兰石棉或紫石棉)、铁石棉(amosite)、直闪石石棉(anthophyllite)、透闪石石棉(tremolite)和阳起石(actinolite)。角闪石类石棉各品种由于含有钠、钙、镁和铁成分数量不同而相区分。须注意，蛇纹石和角闪石矿物本身可有纤维结构或非纤维结构两种，有纤维结构的蛇纹石和角闪石才称为石棉。

中国生产概况

中国石棉生产始于上世纪50年代初，生产和消费随着国民经济的发展而加快。1996年后，石棉生产由于环保等原因，以及俄罗斯石棉进口的冲击，2003年中国生产石棉33.7万吨，实际上，中国石棉的需求并未减弱,只是进口大大增加了。

据统计，目前国内能基本正常生产的大中型石棉矿山及加工企业约31家，其中生产能力超过3万吨的企业有青海茫崖蛇纹石石棉矿(年产8万吨)、新疆巴州石棉矿(年产4万吨)、新疆若羌石棉矿(年产3万吨)；年产两万吨以上的有四川新康、四川石棉矿、青海祁连、辽宁朝阳、甘肃阿克塞石棉矿等。2003年中国石棉实际年生产能力己达45万吨，而实际产量为33万吨左右。中国生产的长纤维石棉少，中短纤维石棉多。

【石棉矿物性质】

不同种类的石棉，物理机械性质和化学性质也都不同。石棉纤维长度一般为3～50毫米，也有较长的。中国发现最长的石棉纤维达2.18米，是目前世界上最长的。

石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达374公斤/厘米2，但不耐折皱，经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为10～15％，以含14％的较多。加热至600～700℃(温升10℃/分)时，石棉纤维的结构水折出，纤维结构破坏、变脆，揉搓后易变为粉末，颜色改变。

石棉纤维的导热系数为0.104～0.260千卡/米•度•时，导电性能也很低，是热和电的良好绝缘材料。石棉纤维具有良好的耐热性能，一般在300℃以下加热2小时重量损失较少，若在1700℃以上的温度下加热2小时，温石棉纤维的重量损失较多，其他种类石棉纤维重量损失较少。

蛇纹石石棉是镁的含水硅酸盐类矿物，属单斜晶系层状构造。原始结构呈深绿、浅绿、浅黄、土黄、灰白、白等色，半透明状,外观呈纤维状,具有蚕丝般光泽。蛇纹石石棉纤维的劈分性、柔韧性、强度、耐热性和绝缘性都比较好，比重为2.49～2.53，比热为0.266，表面比电阻为8.2×107～1.2×1010欧，体积比电阻为1.9×108～4.79×109欧•厘米。

蛇纹石石棉的耐碱性能较好，几乎不受碱类的腐蚀，但耐酸性较差，很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁折出，使石棉纤维的强度下降。

角闪石石棉属于单斜晶系构造。颜色一般较深，比重较大，具有较高的耐酸性、耐碱性和化学稳定性，耐腐性也较好。尤其是蓝石棉的过滤性能较好，具有防化学毒物和净化被放射性物质污染的空气等重要特性。

蛇纹石石棉和闪石石棉的区分是：把石棉放在研钵中研磨，蛇纹石石棉成混乱的毡团，纤维不易分开，闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维。不含铁的石棉呈白色，含铁的石棉呈不同色调的蓝色。纤维状集合体丝绢光泽，劈分后的纤维光泽暗淡。

石棉是彼此平行排列的微细管状纤维集合体，可分裂成非常细的石棉纤维，直径可小到0.1微米以下。完全分裂开松后，用肉眼很难观察，因而是良好的细菌过滤材料。

纤维长度超过8毫米的石棉与20～25％的棉纱混合可制成防火纺织材料，较短的纤维可用于制作石棉胶合布、石棉板和绝缘材料等。蓝石棉具有独特的防化学毒物和净化放射性微粒污染空气的性能，被用于制作各种高效能过滤器，用它制造的石棉纸过滤效率达99.9％。

垂直裂隙的石棉纤维称为横纤维，一般长度在30厘米以下，蛇纹石石棉多以这种形式产出，平行裂隙方向延长的石棉纤维称纵纤维，其长度可达1米以上，蓝石棉多为纵纤维。其他石棉这两种纤维均有。

【主要应用】

世界上所用的石棉95％左右为温石棉，其纤维可以分裂成极细的元纤维，具有优良的纺丝性能。青石棉和铁石棉占石棉总消耗量的5％以下，主要用于造船。直闪石石棉是类似滑石的一种石棉，常用作“工业滑石”。

石棉纤维可以织成纱、线、绳、布、盘根等，作为传动、保温、隔热、绝缘等部件的材料或衬料，在建筑上主要用来制成石棉板，石棉纸防火板，保温管和窑垫以及保温、防热、绝缘、隔音等材料。石棉纤维可与水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋顶板、石棉管等石棉水泥制品。石棉和沥青掺合可以制成石棉沥青制品，如石棉沥青板、布（油毡）、纸、砖以及液态的石棉漆、嵌填水泥路面及膨胀裂缝用的油灰等，作为高级建筑物的防水、保温、绝缘、耐酸碱的材料和交通工程的材料。国防上石棉与酚醛、聚丙烯等塑料粘合，可以制成火箭抗烧蚀材料、飞机机翼、油箱、火箭尾部喷咀管以及鱼雷高速发射器，船舶、汽车以及飞机、坦克、舰舶中的隔音、隔热材料，石棉与各种橡胶混合压模后，还可做成液体火箭发动机连接件的密封材料。石棉与酚醛树脂层压板，可做导弹头部的防热材料。兰石棉还可作防化学、防原子辐射的衬板、隔板或者过滤器及耐酸盘根、橡胶板等。

1.纺织

纤维长度较长、含水量较多的石棉纤维经机械处理后，可直接在纺织机械上加工，制成纯石棉制品。或在石棉纤维中混入一部分棉纤维或其他有机纤维，制成混纺石棉制品。由于大多石棉纤维的长度较短，比较脆硬，容易折断，用机械加工容易污染空气。为了改进纺纱工艺和防止污染，近年来采用湿法纺纱，首先制成石棉薄膜带，经加拈制成纱线，然后再加工成为各种石棉制品。石棉纱线经制绳机械加工可制成各种绳索。也可织成石棉布缝制石棉服、石棉靴、石棉手套等劳动保护用品。

2.建筑

石棉水泥制品，常见的如石棉水泥管，石棉水泥瓦和石棉水泥板和各种石棉复合板等。这类制品的石棉用量占石棉总消耗量的75%以上，随着涂料工业的发展，各种彩色石棉瓦、彩色石棉板等将为建筑行业提供更优质的材料。石棉板用于建筑物的隔热、隔音墙板等。生产石棉水泥制品一般选用硬结构的针状棉，级别要求不甚高，4～5级棉即可满足使用要求。

石棉水泥制品所用石棉主要为温石棉，有时也掺加适量青石棉和铁石棉，所用水泥主要是硅酸盐水泥，若用磨细石英砂代替40％左右的硅酸盐水泥时，则制品需经蒸压养护。石棉与水泥的重量比的范围为10∶90～20∶80。

石棉水泥制品的生产方法有圆网抄取法、马尼亚尼成型法、挤出法、注射法以及干法等。①圆网抄取法(Hatschek process)是较多采用的方法。其工艺是石棉水泥料浆加水稀释成为一定浓度的悬浮液后，经圆网筒过滤脱水并转移到一无端毛布上形成薄料层，然后通过真空脱水和加压密实，使薄料层粘集成为具有一定厚度的料坯，以供加工成各种制品，如波形瓦、平板和管等。②马尼亚尼成型法(Magnani process)是将较浓的石棉水泥料浆或石棉水泥悬浮液直接流入成型

机的毛布上，进行真空脱水和加压密实，制成石棉水泥波形瓦或压力管。马尼亚尼成型法、挤出法、注射法或干法制造石棉水泥制品，其石棉利用率均不如圆网抄取法高。

石棉水泥制品具有较高的抗弯和抗拉强度，可制成薄壁制品；还具有耐蚀、不透水、抗冻性与耐热性好以及易于机械加工等许多优点。其主要缺点是抗冲击强度较低。