1分钟了解非金属矿物增强材料

1分钟了解非金属矿物加强材料矿物粉体材料作为填料时，可有效提高高聚物基复合材料（塑料、橡胶、胶黏剂）的力学性能（弹性模量、拉伸强度、刚性、撕裂强度、冲击强度、摩擦系数、耐磨性等），这些粉体材料就成为矿物加强材料。矿物材料的加强重要取决于对其粒度或比表面积和颗粒形状，矿物加强材料可分为针状加强材料、片状加强材料和粒状加强材料。矿物加强材料的加强效果次序为：针状填料〉片状填料〉粒状填料。矿物加强材料在基料中的流动性次序大致为：片状填料〉针状填料＞粒状填料。下面我就按次序为大家介绍一下硅灰石、云母、滑石、高岭土、石墨、硫酸钙晶须、碳化硅晶须、氧化铝晶须等矿物加强材料。1、针状硅灰石加强材料硅灰石（Wollastonite）是一种钙的偏硅酸盐矿物，化学分子式为CaSiO3,理论化学成分为Ca048.3%,Si0251.7%,目前被广泛用作工业矿物原材料的重要是低温三斜硅灰石。（详情请点击：1分钟了解硅灰石）（1）加工方法硅灰石的结晶构造决议了即使是细小颗粒也呈纤维状或针状的性质。硅灰石的a晶型长径比为5：1,晶型为20：1,最高可达30：1,其长径比随粉碎方式的不同有很大的差异。提高硅灰石产品的长径比，关键在于粉碎过程中采纳适合的粉碎方式保持矿物原有的结晶结构。超细粉碎设备产品特性冲击式粉碎细度10—30m,长径比10—12气流粉碎较高的长径比12—15搅拌磨平均细度4.5m,长径比6—8振动磨细度90%V20m,长径比8雷蒙磨Vllm占50%,平均长径比8.4球磨机细度13—16m,长径3—4(2)应用特性高长径比(10)硅灰石粉体可以代替石棉纤维、造纸纤维以及塑料和橡胶等高聚物基复合材料的高级加强填料等，在工业上有着极高的应用价值，如作为塑料填料，可以提高其制品的强度和尺寸稳定性。应用领域指标要求硅酸钙板加强材料80—300目，纤维状，长径比10—20工程塑料、尼龙填料800—1250目，纤维状，白度86%,长径比10左右，有的要求除铁造纸(改性)专用填料规格1000目，纤维状，长径比10无黑点，白度83%—88%2、片状云母加强材料云母可分为白云母、黑云母和锂云母三大类。白云母化学成分为KA12(A1S13010)(0H)2,其硬度为2—2.5,可剥分到10左右。金云母化学成分为KMg3(AlSi3010)(F,0H)2,其硬度2.78—2.85,可剥分成5—10左右。(详情请点击：1分钟云母矿物功能材料)(1)加工方法片状云母一般采纳手选、摩擦选、形状选矿等；碎云母则采纳风选和浮选。干法云母粉：・采纳粗碎、细碎、超细碎三级碎裂；・重要设备：爪式碎裂机、柱磨机、雷蒙机、气流粉碎机等。•采纳雷蒙磨之类的强力研磨机械，所得云母粉一般纯度较低，云母晶形被严重破坏，颗粒径厚比较低(10倍左右)，晶片多有撕裂、穿孔和表面磨毛等缺陷。湿磨云母粉:•以天然云母(碎云母、制造云母纸的废浆和片麻岩内云母等)为原材料，以水为介质的条件下加工制成。・质地纯洁、表面光滑、径厚比大、附着力强等，产品纯度达到95%以上。・未受损伤的云母晶片没有穿孔和撕裂等缺陷，晶片极薄，径厚比较大，不含有害杂质，粒度分布集中，品质稳定。・湿法生产工艺较多而杂，生产周期长，水电和药品消耗也多，生产成本很高；・国际市场上的云母粉一般都用湿法工艺生产。云母超细设备产品特性高速行星式辐轮磨机湿磨可获得径厚比20—60云母粉高压均浆超细剥片机云母片径厚比大，表面特性保持良好云母湿磨机无研磨介质，给料30mm产品径厚比32搅拌磨剥片效果好，且不损伤云母表面产品径厚比60(2)应用特性・橡胶中加入大径厚比湿法云母粉，其抗冲击性、机械强度、摩擦系数、弹性模量、形态稳定性等都有明显改善。・塑料和树脂中加入大径厚比湿法云母粉，其拉伸强度、抗冲击强度、弹性模量、抗热扭变性、抗疲乏蠕变性和抗磨性能等都有明显改善。3、片状滑石加强材料滑石是一种常见的硅酸盐矿物，它特别软并且具有滑腻的手感。滑石一般呈块状、叶片状、纤维状或放射状，在机械力作用下薄片间很简单剥离开，成为单片。(详情请点击：我是滑石粉，这是我的简历)(1)加工方法对于片状结构的滑石矿物来说，如何有效地解决其干法剥片问题,稳定和精准明确地掌控滑石粉体的粒度分布和粒子晶体形态，是滑石产品生产的紧要环节。原材料选择：滑石中的杂质都不具备片状结构，滑石越纯，杂质越少，片状结构越好。加工工艺：选矿、初级碎裂、超细研磨粉碎、分级等；粉磨设备：以雷蒙机、机械冲击式粉碎机、气流磨为主。产品粒径：生产出平均粒径D50为2〜3nl的滑石粉状产品。在滑石超细粉碎加工过程中，采纳不同的加工方法，产品的片状结构保持情况也不相同。目前微细滑石重要采纳气流粉碎技术，有对冲法和旋流法两种加工工艺。(2)应用特性超微细滑石粉成片状结构，可均匀的成层叠状分散在树脂中，与树脂有较好的相容性和力学性能的互补性；可提高塑料制品的刚性、冲击强度、弯曲模量和热稳定性滑石粉片状结构保持的越完整，其加强效果越明显。作为塑料薄膜填料，可提高薄膜的拉伸强度、弯曲强度和刚性等机械性能。4、片状高岭土加强材料岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土或粘土岩，属1：1层型的二八面体层状铝硅酸盐矿物，经粉碎加工后为片状颗粒。(1)加工方法超细粉碎：高岭土超细粉碎设备重要有振动磨机、冲击磨机、离心磨机、胶体磨机、气流粉碎机和搅拌磨机等。高岭土剥片：高岭土剥片就是从这种厚叠片状物中通过剥离分层，把其分成较为单一薄片状。剥片加工不仅使叠片状粗粒高岭土变成薄片，而且还能释放出高岭土中的着色杂质，剥片高岭土径厚比大。高岭土湿式超细粉碎（剥片）方法有湿法研磨、挤压和化学浸泡法：研磨剥片设备：研磨剥片机（如MBP300、500型）、搅拌球磨机、砂磨机等。研磨介质常用玻璃珠、氧化铝珠、刚玉珠、氧化错珠、天然石英砂等，粒径为0.8—3mm。CDS大流量砂磨机挤压剥片：采纳高压均浆机，通过穴蚀效应使高岭土的晶体叠层沿层间剥离。・化学浸泡剥片：是利用化学药剂使高岭土晶体叠层显现松解。（2）应用特性高岭土在造纸涂料中应用最重要的是利用其特别的片状形态，用剥片高岭土取代10%、20%的钛白粉时，涂料的对比率基本无变化，外观良好，黏度变化小。5、片状石墨加强材料石墨是碳质元素结晶矿物，具完整的层状解理，解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。加工方法：超声粉碎法、高速剪切法、剥片磨矿机法等。应用领域6、硫酸钙晶须晶须是人为掌控情况下以单晶形式生长成的一种纤维，一般只有0.1至几个微米。高度有序的原子排列结构，使其强度接近于材料的原子间价键的理论强度。因而，晶须最大的用途就是作为加强材料。硫酸钙晶须即石膏晶须，分为无水硫酸钙(CaS04)晶须、半水硫酸钙(CaS04-0.5H20)晶须和二水硫酸钙(CaS04-2H20)晶须3种。工业应用前景最好的为无水硫酸钙晶须。硫酸钙晶须的合成方法：水热法、常压酸化法、微乳法、离子交换法。(详情请点击：硫酸钙晶须制备工艺及应用讨论进展)硫酸钙晶须具有绿色环保，性价比高等特点，既可以作为加强组元、无机填充材料，同时还可以起到阻燃、加添白度等作用，在工业领域应用特别广泛。7、碳化硅晶须碳化硅晶须有“晶须之王”的美誉，是一种黄绿或灰绿色、直径为纳米级至微米级、有高度单一取向的单晶短纤维。其晶体结构与金刚石仿佛，具有高熔点、低密度、高抗拉强度、高弹性模量、低热膨胀率以及与金属和陶瓷基体良好的相容性等优点。碳化硅晶须制备方法：气相碳源法、固相碳源法、液相碳源法等。碳化硅晶须的加入对陶瓷的韧性具有明显的改善作用，断裂韧性提高1—2倍。碳化硅晶须增韧的金属基、陶瓷基及聚合物基复合材料己广泛运用到机械、化工、国防、能源、环保等领域。8、氧化铝晶须氧化铝晶须(又称蓝宝石晶须)作为一种性能优异的复合材料添加剂，具有高强度、高弹性模量等优越的力学性能，一