1. 基本属性:
• 化学成分:主要化学成分为硅酸钙(CaSiO₃),理论上氧化钙(CaO)含量约为48.25%,二氧化硅(SiO₂)含量约为51.75%,不过在自然界中,其成分常含有类质同象混入物,比如铁(Fe)、锰(Mn)、镁(Mg)等,当这些杂质达到一定量时,会形成铁硅灰石、锰硅灰石等变种。
• 晶体结构:属于三斜晶系,有独特的沿b轴延伸的三重单链状结构。
• 硬度:硬度在4.5 - 5.5之间,相对较硬,这使得它在很多应用场景中具有较好的耐磨性和稳定性。
• 密度:密度处于2.75 - 3.10g/cm³之间,密度适中,在加工和使用过程中便于操作和应用。
• 颜色:通常为白色,有时会带有浅灰、浅红等色调,颜色的变化可能与其中含有的杂质成分和含量有关。
2. 形态特征:
• 晶体形态:一般呈片状、纤维状或针状集合体。晶体沿b轴延长呈板状,并且常依{100}或{001}成双晶。
• 颗粒大小:根据应用需求不同,硅灰石颗粒可分为不同的粒度级别,包括块粒、普通粉、细粉、超细粉和针状粉等类型。比如普通粉的粒度相对较粗,常用于陶瓷原料和釉料、电焊条、冶金保护渣等领域;超细粉的粒度更细,主要应用于油漆、塑料橡胶等对粒度要求较高的领域。
3. 工艺性能:
• 热性能:具有较高的耐热性能,熔点可达1540℃,热膨胀系数低,在25 - 800℃时热膨胀系数为6.5×10⁻⁶mm/(mm·℃),这使得它在高温环境下仍能保持较好的稳定性,适用于陶瓷、耐火材料等高温工业领域。
• 加工性能:在加工过程中,可通过机械粉碎的方式将其加工成不同粒度的粉末。机械粉碎方法分为干法和湿法,湿法有利于节能并保护纤维长径比,干法则不易产生团聚现象。以剪切力为主的机械粉碎能获得具有高长径比的硅灰石超细粉末。
4. 应用领域:
• 陶瓷工业:在陶瓷原料中添加适量的硅灰石粉,可以大幅度降低烧成温度,缩短烧成时间,实现低温快速一次烧成,同时还能提高产品的机械性能、减少产品的裂缝和翘曲、增加釉面光泽、提高胚体强度,进而提高产品的合格率。
• 塑料橡胶行业:作为塑料、橡胶制品的填充材料,其独特的针状纤维结构可以提高制品的弯曲强度、拉伸强度和刚性等,还能提高耐刮擦、耐磨性和尺寸稳定性,降低吸水率和收缩率,提高热变形温度和抗蠕变性能。
• 涂料行业:硅灰石粉由于具有高亮度和白度、低吸湿性和吸油性,可用于涂料中,能显著提升涂料的抗粉化能力,降低涂料的成本,还能提高涂膜的耐洗刷性。
• 冶金行业:可作为冶金的助熔剂,在冶金保护渣中有着重要的应用,能够吸附钢水中的有害杂质。
• 造纸行业:经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构,添加到纸张中可以提高纸张的不透明度和白度,减少定量横差和纸板湿变形,提高印刷适应性。
• 建材行业:是一种无毒、无味、无放射性的环保建材原料,可取代对人体健康有害的石棉,用于生产硅钙板、防火板等材料,能提高材料的抗冲击性、抗弯折强度和耐磨强度。