7 滑石
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(4)由二层Si-O四面体和一层八面体构成的 单位层内电价平衡,结合牢固,因而形态呈二维 延展的片状。 (5)单位层间靠微弱的分子键联系。
5. 矿物学特征
(1)颜色:质纯者为白色或微带浅黄、粉红、 浅绿、浅褐等色。颜色变化主要由杂质引起。 (2)玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽晕彩。
(3)解理:解理平行{001}极完全。
二、工艺技术特性
(一)热学性能
1.显著热失重在900℃以上,由脱羟作用 引起;约970℃时,结构破坏; 2. 耐火度高达1490~1510℃。
3. 1350℃时收缩率为4.5%,且机械强度 和硬度增大。 4. 膨胀率小,以其为配料烧成的堇青石 质陶瓷,膨胀系数为(2~3)×10-6/℃。
(二)电绝缘性能
1.不导热和良好的电绝缘性——与其成分 特征和层状结构有关。 2. 当出现含铁矿物——菱铁矿、黄铁矿、 磁铁矿时,绝缘性会降低。 3. 以优质滑石制成的滑石瓷是高级绝缘制 品,性能如下: A. 体积电阻率大于 1012Ω·cm B. 击穿电压(50Hz)为 30~45kV/mm;
C. 介质损耗角正切值(20℃,1 ± 0.2 MHz)为 0.0004~0.0006。
耐火性
熔点 1200℃
当滑石含量>98%时,则具有很好的绝缘
性能;
B. 滑石岩
滑石含量在30~70%之间。
按其矿物类型,又可分为两类:
a) 滑石-绿泥石岩:
含绿泥石,有时含蛇纹石,辉石; 颜色较深,硬度较块滑石大。 b) 滑石-碳酸盐岩(碳酸岩?) 共生矿物有菱镁矿、白云石、方解石等; 颜色一般较浅;硬度比块滑石大得多。
第十四章 滑石(Talc)
一、概述 1. 化学式
Mg3[Si4O10](OH)2
2. 理论组成(wB%) MgO 31.72 SiO2 63.12 H2O 4.76
3. 化学成分特点
(1)化学成分较稳定。
(2)Si有时被Al或Ti所代替(Al可达5%, Ti可达0.1%); (3)Mg常被Fe及少量Mn、Ni、Al所代替 (FeO达5%,Fe2O3达4.2%,NiO达1%)。 (4)有时含少量K、Na、Ca,这些元素 可能位于滑石层之间或是机械混入物。 (5)富铁端员的变种——铁滑石, 含FeO 可达33.7%。
在热塑塑料中,加入滑石粉可控制熔体的流 动性; 减少模压制品的蠕变,加快模压循环周期, 提高热挠曲温度和尺寸稳定性。 在塑料中掺入质纯的滑石,可对压模机零件 起良好的润滑作用。 滑石粉在塑料中的加入比例较大——可降低 产品成本。 聚烯烃塑料中滑石充填剂可占1~50%; 乙醚纤维素中可添加滑石70%。
2. 滑石有良好的吸附性,尤其是强吸油性, 是油漆的重要配料。 3. 滑石具有良好的化学惰性,可防止油漆 沉淀和涂层老化、破裂,提高抗风化能力。
(三)陶瓷原料
1.块滑石瓷
(1) 由优质滑石粉体与粘结剂及其它配料混合,
采用可塑成型法、注浆法、压制法等制成所需形状的陶 坯零件,再经1300℃高温烧结——块滑石瓷。
陶瓷在高温烧成时,滑石转变成顽辉石, 使坯体的膨胀系数有所增大,从而避免釉面产 生裂纹。
(四) 其他用途
1. 在防水布、防火布、绳索等编织材料中作 胶料充填剂,——可增强编织物的密实度和抗 热、耐酸碱性能。——此种用途的滑石要求白 度高。
2. 用作润滑剂的添加剂,可控制润滑剂的 冻结性和流散性,使其在很宽的温度范围内使 用。
( 2) 块滑石瓷具有良好的介电性能和机 械强度,是高频和超高频电瓷绝缘材料,用于无 线电接收机、发射机、电视机、雷达、无线电测 向、摇控和高频电炉等。
(3) 块滑石瓷耐高温,可用作飞机、汽 车、火花塞等的喷嘴材料。
2. 陶瓷原料
滑石粉以不同含量配入陶瓷坯体,可控制 陶瓷的性能。 (1)加入15%的滑石粉替代粘土,产品韧 性增强,透明度增加,色彩明亮;
滑石超细粉能很好地吸附树脂,避免树脂 在辊筒、金属丝网或其它部件上积聚。
硅藻土、粘土在造纸工业中虽有相似功能, 但性能不及滑石,且对造纸机械的磨损较大。
2. 塑料填充剂:滑石作为塑料的主要填充剂, 可改善塑料的性能,如: 化学稳定性、耐热性、
尺寸稳定性、硬度和坚实性、
抗冲击强度、导热系数、 电绝缘性、抗拉强度、 抗蠕变能力。
6. 纺织工业用滑石作填充剂和漂白剂。
7. 化妆品中需要高质量滑石作添加剂。
8. 化妆品对滑石的质量要求
质纯,白度高;
只允许含微量碳酸盐、透闪石,少量 绿泥石,不允许有石棉;
加热后颜色不变; 粒度为-100目,且至少98%达-75目;
无臭味,制成化妆品后香味保持长久。
涂抹在皮肤上有滑润和油润感,用力擦 抹时,白色消失; 与石蕊试纸呈中性反应;
D. 温度升高时,滑石瓷的介质损耗比普 通电瓷低得多,也慢得多。
(三)化学稳定性
1. 与强酸和强碱一般不起反应。 2. 在沸腾的1%六氯乙烷中仅溶解2~6%。
(四)吸附性和覆盖性
1. 具有很好的吸附性和覆盖能力——其晶 体结构使其加工成超细粉和细小片状,有很大 的比表面积和良好的分散性——因而具有很好 的吸附性和覆盖能力。 2. 滑石粉吸油量达49~51%,对颜料、药 剂和溶液中的杂质都有很强的吸附能力; 3. 用超细滑石粉配制的涂料、油漆可严密 覆盖物体,形成一层均匀牢固的防火、抗风化 薄膜。
四、滑石资源、开采与加工
1. 世界滑石资源储量比较丰富; 2. 主要产出国:美国、俄罗斯、中国、 法国、芬兰、意大利。
3. 我国滑石资源非常丰富,大多数省区都 有产出。
4. 我国的滑石大量出口日本;
5. 滑石矿床的特点:
矿体形态复杂;
矿石松软,易发生坑道塌陷;
往往伴有大量夹石;
6. 采矿:
国外:露天开采为主; 我国:地下开采为主; 7. 选矿:浮法为主——以煤油作捕收剂。
(五)其它性能
1. 硬度小,滑腻感强,摩擦系数在润滑介 质中小于0.1。
2. 当杂质矿物增多时,润滑性能明显下降。
3. 块滑石致密、且硬度小,具有良好的机 械加工和雕琢性能。
三、滑石的应用
(一)填料 1. 造纸填料:滑石作为纸张填料,起增充 剂作用,可改善纸张光泽和不透明度。 纸浆中的树脂和其它油脂的成分是决定纸 张质量的重要因素。滑石粉的良好分散性和吸 附性使其能有效浸渍油脂。
可溶解于水的物质0.1%;
溶于酸的物质2.0%;
烧失量5.0%;
含As3ppm,Pb20ppm;
酵母、霉菌等生物培养计数100个/g;
阴性细菌培养皿计数10个/g。
(二)涂料填料
1. 滑石的极完全解理及其超强的分散性、 吸附性、覆盖力可以控制涂料的粘稠度,增强 涂料的层膜均匀性,有强遮盖力,防止涂层下 垂,控制涂料的光泽度;
3. 滑石与有机粘结剂一起使用,可明显改进 塑料和橡胶制品的性能。 硅烷[R-Si(OX)]粘结剂——有两种不同的化 学官能团: R——有机官能团; OX——可与硅进行水解作用的原子团。 这些原子团与滑石表面的Si相互作用,使这 种复合填充剂有更牢固的粘结效力,可改进制品 性能。
4.屋面材料:在油毡等屋面制品中用滑石 作填充料时,滑石在熔融的沥青组分中起稳定 剂作用——增加屋面制品的稳定性和抗风化能 力,并防止制品相互粘连。 5. 滑石在干灭火粉中作掺合料的用量很 大——其主要作用是利用其滑腻性保持灭火粉 的正常流动。
3. 防腐蚀的化合物中以滑石作配料,如汽 车底盘涂层用的防腐剂中的滑石掺入量在食品工业中,滑石粉用于吸收食物气味, 过滤水,作杀虫剂添料。 5. 在农业方面,用作镁质矿物肥。
(五)药用滑石
1. 名称:液石、夕冷、脆石、画石。
2. 功效:利水通便;清解暑热;清热收湿。 3. 成药制剂:六一散,益元散,痱子粉。
4. 滑石的晶体结构
(1) Si-O四面体形成六方网层,其活性氧指 向同一方向;
活性氧
4. 滑石的晶体结构
(1) Si-O四面体形成六方网层,其活性氧指 向同一方向; 两层Si-O四面体的活性氧相对排列。
(2)OH位于Si-O四面体网格中心,与活性 氧处于同一水平层中。
(3)Mg、Fe、Ni等离子位于(OH)和O形成的 八面体空隙中,构成所谓氢氧镁石层,称三八面 体型。
(2)加入40~80%的滑石粉所生产的瓷砖、 瓷片,热膨胀和湿膨胀性都很低,不产生龟裂, 且强度高,色彩线美;
(3)加入50~60%的滑石粉可制成镁质瓷, 具有热稳定性高、热膨胀系数低和良好的绝缘 性能。 (4)滑石粉在陶瓷釉料中也用作配料。
(5)滑石粉在陶瓷生产中的良好效应是由 于其热稳定性好,在高温时出现高强度物相, 并由产生一些优良性能。
(4)致密块状者呈贝壳状断口;硬度1。
(5)相对密度2.58-2.83。
(6)富有滑腻感。 (7)解理片具挠性。
挠性——具有片状解理的矿物,其薄片在 外力作用下能显著弯曲而不断裂,但在外力解 除后不能恢复原状的性质。 解理-节理?
6. 滑石岩的分类
A. 块滑石
滑石含量>70%;
润滑性
吸附性
化学稳定性 很好