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海泡石的沉積作用形成或由蛇紋巖蝕變而成的。
海泡石本身是無(wú)害的,但是由于海泡石礦是由蛇紋巖蝕變而來(lái),而蛇紋巖又是石棉的主要成分,因此很難將海泡石與石棉分離,一般的海泡石都會(huì )含有少量的石棉成分,比例大約在5%~30%左右。海泡石主要被用來(lái)制作煙斗。中國江西樂(lè )平、湖南瀏陽(yáng)等地有產(chǎn)出。江西樂(lè )平牯牛嶺是我國海泡石的發(fā)現地。海泡石粘土的地質(zhì)調查始于章人駿,1947年,他依據化學(xué)分析及脫色效果將“耐火白土”定名為海泡石,并討論了礦床的成因。
海泡石的特殊結構決定了它擁有包括貫穿整個(gè)結構的沸石。水通道和孔洞以及大的表面積,它具有截面積為0.36nm×1.06nm的管狀貫穿通道及高達900的理論表面積。在通道和孔洞中可以吸附大量的水或極性物質(zhì),包括低極性物質(zhì),因此海泡石具有很強的吸附能力。強吸附性以及可處理改善的大比表面,使之具備作催化劑載體的良好條件。海泡石的一些表面性質(zhì)(如表面酸性弱、鎂離子易被其它離子取代等),使其本身也可用作某些反應的催化劑。故海泡石不僅是一種很好的吸附劑,而且是一種良好的催化劑和催化劑載體。海泡石的晶體結構具有連續的硅氧四面體層。其中,每一個(gè)硅氧四面體都共用二個(gè)角頂同相鄰的三個(gè)四面體相連。四面體中活性氧指向沿b軸周期性的倒轉,因此形成了大小固定井平行于鏈的開(kāi)口通道,這些通道中含有沸石水。在八面體邊緣有兩個(gè)水分子與鎂離子結合,參與八面體配位。
海泡石的物理性質(zhì)如下:
(1)外觀(guān):顏色多變,有白色、淺黃、淺灰、黑綠,條呈白色,不透明,觸感光滑且粘舌。
(2)硬度:2-2.5
(3)比重:1-2.3
(4)耐高溫:在350度的高溫下,結構不發(fā)生變化,耐高溫性能達1500-1700度
(5)吸咐性:吸收大于自身重量150%的水
(6)吸水率:160~200%。
(7)飽和鹽水吸附率:180一260%。
(8)熱穩定性:1300度失濕存水,沸石水;
200~600度失結品水,結構無(wú)太人變化;
600~700度失結構水;
820度生成新相一頑火石。
(9)相轉變:20一80MPa,22~76小時(shí);500度以上,600度以下為蒙脫石一綠泥石混合物。
(10)懸浮性:海泡石易分散于水或其它強中等的極性溶劑里并形成網(wǎng)絡(luò ),且幾乎不受電解質(zhì)的影響。
(11)溶液酸堿性:海泡石w=10%懸浮液pH值約為9。
以海泡石礦物為主要成分的纖維,稱(chēng)為海泡石礦物纖維,海泡是一種富鎂硅酸鹽纖維礦物,其理化學(xué)式為Mgo[Si12O30](OH)4 12 H2O,水分子中有4個(gè)為結晶水,其余為沸石水,并常含有少量錳、鉻等元素。顏色多變一般60%為白色,淺灰色、淺紅、淡黃、褐色等。
優(yōu)點(diǎn)
1、用海泡石做橡膠制品,、密封性能,耐酸程度更高。
2、用海泡石釀造,在液體脫色和凈化是石棉的七倍。
3、用海泡石搞摩擦,彈性好,硬度分散平穩,吸聲率是石棉150分倍摩擦聲音極小,而且是出口創(chuàng )匯的高附加值的原材料。
4、用海泡石纖維粘合混紡在紡織業(yè)行業(yè)是石棉替代品,密封及高強抗熱,在國外已經(jīng)證實(shí)及國內的認可。
粘土層間存有大量的無(wú)機陽(yáng)離子,表現為親水性,不利于其在有機相中分散。利用晶層間金屬離子的可交換性,以有機陽(yáng)離子交換金屬離子,有機陽(yáng)離子吸附在粘土層片上,有機部分嵌在層間,從而使層間距增大,使層間由親水轉變?yōu)槭杷?,有助于提高復合材料降低粘土表面能,以利于粘土晶層均勻地分散于聚合物中。當層狀粘土以納米級尺寸均勻分散于聚合物復合體系中時(shí),結合聚合物長(cháng)鏈結構及良好的加工性,此類(lèi)材料的性能較其相應的宏觀(guān)或微米級材料有大幅度的提高,包括抗張強度,彈性模量,熱變形溫度性能等表現出全新的性質(zhì),如的透明性或性質(zhì)的各向異性等。因此開(kāi)發(fā)利用粘土作為的補強劑,有著(zhù)廣闊的前景。
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