硅灰石在陶瓷、塑料、造纸等五大工业领域的应用

  018中国矿物功能材料技术发展论坛暨非金属矿物粉体材料精细加工技术培养和训练超细、超纯、分级、改性、复合、应用等新技术、新工艺、新装备进行，结合真实的操作，开展讨论答疑、参观考察、项目对接等活动。

  硅灰石具有针状、纤维状晶体形态及较高的白度和独特的物理化学性能，大范围的应用于陶瓷、油漆、涂料、塑料、橡胶、冶金保护渣、化工、玻璃等领域中。现行的硅灰石标准（JC/T535-007）将硅灰石按产品质量分为一级品、二级品、三级品和四级品。

  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，硅灰石不但可以大幅度降低能耗和增加产量，而且能大大地改善陶瓷制品的机械性能，来提升产品的质量。

  硅灰石在陶瓷工业中的应用主要分坯用和釉用。在坯料应用中我国陶瓷工作者将含量较低的B级硅灰石矿加工成200目的粉料后，用于墙地砖坯料中，达到增强坯体强度，节约能耗的效果,这是我国陶瓷工作者的一大贡献，现已得到迅速推。硅灰石质坯料可以实现低温快烧的关键是其与高岭石在1000℃左右生成钙长石，也可与滑石在1080℃下生成透辉石。硅灰石加入到坯料中还有利于提升产品的抗龟裂性。

  相对而言,用于釉料中的硅灰石要求纯度高，粒度小。硅灰石应用于釉料中能够大大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,利用硅灰石还可以生产钙质无光釉,效果很理想。在釉料中添加一定量的硅灰石,还能够更好的降低钙釉的吸烟现象。

  硅灰石矿纤色泽光亮，反射率高，适于生产高质量的白漆和清亮透明的有色漆。粒度越细，白度越高，涂料涂敷性越好。由于硅灰石矿纤的pH值为7-9显弱碱性，可用作钢件等金属设备的防腐漆或防腐涂料，同时其在低VOC、低气味的高性能内墙涂料中的应用也具有积极地发展意义。

  用硅灰石矿纤替代滑石粉、沉淀硫酸钡和冶炼氧化锌生产的底漆, 经过一年 、二年 、三年的贮藏稳定性试验，根据结果得出底漆产品中无沉淀 、无结块。这说明底漆的沉淀性性能和贮存稳定性都得到很大的提高。

  由于其独特的针状结构，硅灰石矿纤可取代部分植物纤维用于造纸行业。矿纤价格远低于商品漂白木浆的价格，用其替代部分木浆，能大大的提升纸张强度，节省资源，减少相关成本，产生非常明显的经济、环保、社会效益。

  纤维状硅灰石由于具有白度、折光率较高, 形态结构不同于传统填料等特点, 较适合于替代传统填料应用于新闻纸、胶版纸、书写纸等印刷文化用纸中, 这可能是其进入造纸领域的突破点。

  由于拥有非常良好的尺寸稳定性、耐热性、抗化学性、阻燃性和电绝缘性等植物纤维所不能够比拟的特性, 纤维状硅灰石在纸浆中的加入会赋予纸张某些特殊的性能, 可用来生产特种纸。

  又由于改性硅灰石具有特殊的纤维状结构, 填加入纸浆后不会像传统填料那样严重影响纸张的机械强度, 使之在一些机械强度要求比较高的纸种中也可使用较大填加量, 这也将成为纤维状硅灰石未来主要的研究方向和发展方向。

  国家质量技术监督局早在1999年就颁布了GB12676—99新国标“汽车制动系统结构、性能和试验方式”,文中明确规定“自 2003年10月1日起，汽车刹车片不能再使用石棉”。 由于硅灰石矿纤是不含石棉的天然无毒纤维，因此可作为摩擦材料的增强材料。

  硅灰石作为摩擦材料中的增强矿物，由于其自身韧性较差，故增强作用不及其他纤维明显，但与其他纤维混合使用时增强效果更好。该矿物质地坚硬（硬度大），在摩擦材料中的添加量通常不超过15%，否则其产品使用的过程中会产生较大噪音。这种矿物还具有增摩作用，对摩擦材料的常温和高温摩擦系数都有提高，且制品的摩擦系数随其添加量的增加而提高。

  硅灰石是较为完整的针状结构，长径比为15：1。这种针状晶体结构使得硅灰石和其他短纤维填料一样，可作为树脂的增强填料以改进塑料复合物的性能。硅灰石填充的聚合物体系的挠曲强度和拉伸强度优于大多数的其他填料填充的聚合物体系。在暴露于紫外光和水浸渍的条件下，硅灰石填充的体系仍有优异的性能。

  硅灰石作为填料在塑料中的作用主要是用来提高拉伸强度和挠曲强度。硅灰石粉最有希望的应用领域是在玻璃纤维增强塑料中，充分的利用自身针状结晶的特点，代替部分玻璃纤维，因为二者的差价在十倍以上。

  硅灰石可大范围的使用在聚酯､聚酰胺､聚乙烯､聚丙烯等树脂，它的许多性能与滑石､石棉和云母等无机粉体相类似，硅灰石作为塑料中的无机填料，应采用硅烷偶联剂进行表面活化改性处理，以提高或保证不一样的材料界面相容效果。

  值得注意的是硅灰石粉填充的填料吸水性明显降低，这个特点可以改进吸水性较强的尼龙制品在潮湿环境下因吸水而导致强度和模量下降的缺点。