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硅灰石VS碳纤维

来源:江西奥特     发布日期:2019-03-05   |    加入收藏

针状硅灰石依靠其高长径比,在很多领域具有很大的作用,作为填料,赋予了产品很多的优异的无力性能。

硅灰石

由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同,可能出现3种同质多象体:

①三斜链状结构的Tc型硅灰石,通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO);

②单斜链状结构的ZM型副硅灰石,通称副硅灰石(α′- CaSiO);

③三斜三元环状结构的假硅灰石,通称假硅灰石(β-CaSiO)。

广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。

低温三斜硅灰石为三斜晶系,大多呈针状、纤维状或片状,常簇集呈扇形、辐射形集合体,有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色,玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,解理平行 中等,两组解理面交角为74°。密度2.78~2.91 g/cm3,硬度4.5~5,熔点1540℃。热膨胀系数低,在25~800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃);在1125℃左右时可转化为假硅灰石,这时热膨胀系数增加,并由于释放出Fe、Sr等杂质,因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。 硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中,矿物组分复杂,常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物;后者主要产于接触变质和区域变质型矿床,矿物组分简单,又可分为:硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种:致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构,致密块状构造,硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体,个别极细粒致密者呈玉状;粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构,块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造,硅灰石晶体粗大,呈板柱状,束状或放射状(菊花状)。针状硅灰石粉

 


碳纤维

碳纤维按原料来源可分为 聚丙烯腈基碳纤维、 碳纤维沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。强度大于4000兆帕的又称为超高强型;模量大于450G帕的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。 [7] 市场上90%以上碳纤维以PAN基碳纤维为主。由于碳纤维神秘的面纱尚未完全揭开,人们还不能直接用碳或石墨来制取,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)为原料,将 有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维

 

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应用领域
造纸级硅灰石粉经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构,使添加了硅灰灰石粉的白板纸,提高其白度,不透明度(面层遮盖度),平整度,平滑度,适应性, 减少定量横差和纸板湿变形,提高印刷适应性,并且可大幅度降低其他各种原材料的使 用量,从总体上降低纸制品成本。针状硅灰石

陶瓷级硅灰石粉在陶瓷原料中加入适量的硅灰石粉,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。大量节约燃料,明显降低产品成本;同时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。

硅灰石可制刹车片、陶瓷釉面等,广泛应用于汽车、冶金、陶瓷、塑料等工业生产中。其中,目前世界上硅灰石消费前景最看好的领域是工程塑料行业,硅灰石作为塑料橡胶工业的填料和补强剂,在工业制成品中越来越多地替代金属部件,市场对其需求增长迅速。

由于加工方法的改进,超细粒物质的获得,潜在的新用途正陆续被发现,使硅灰石的用途日渐广泛。据国外专家预测,未来硅灰石应用领域所占比例如下:陶瓷工业及有关部门6%;涂料、塑料和装饰材料22%;石棉替代品5%;El常生活绝缘物品用绝缘陶瓷泡沫12%;建筑用绝缘陶瓷泡沫6%;耐火绝缘层陶瓷泡沫2%;铸造生产用陶瓷泡沫4%;矿渣混凝土砌块面层涂料3%;造纸生产40%。

涂料:具有一种良好的补强性,既可以提高涂料的韧性和耐用性,又可以保持涂料表面平整与及良好的光泽度。而且提高了抗洗刷和抗风化性能,还可减少涂料与油墨的吸油量并保持碱性,具有抗腐蚀能力。可以得到高质量颜色明亮的涂料,并具有良好的均涂性和抗老化性能。使涂料可以得到更好的机械强度、增加耐久性、增强粘附力和抗腐蚀性能。还有良好的覆盖率、附着力。

塑料橡胶:具有独特的针状纤维,具有良好的绝缘性、耐磨性,以及较高的折光率。是塑料、橡胶制品较好的填充材料。特点与性能:硅灰石粉可以提高冲击强度、增强流动性以及改善抗拉强度、冲击强度、线性拉伸及模收缩率。

摩擦:是一种特殊的针状结构,同时硅灰石独有的物理机械效能。大大增强了成品的耐摩擦性、耐热性。当产品填充到里面,可以提高摩擦灵活性与及稳定性等特点。

造纸:经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构,使添加了硅灰灰石粉的白板纸,提高其白度,不透明度(面层遮盖度),平整度,平滑度,适应性,减少定量横差和纸板湿变形,提高印刷适应性,并且可大幅度降低其他各种原材料的使用量,从总体上降低纸制品成本。

建材:是一种无毒、无味、无放射性等优点逐渐取代了对人体健康有害的石棉,成为新世纪环保建材的新原料。经过特殊加工工艺后仍能保持其独特的针状结构,使添加了硅灰石针状粉的硅钙板、防火板等材料的抗冲击性、抗弯折强度、耐磨强度均大大提高。在建筑材料领域,硅灰石将被更加广泛的应用。

陶瓷:在陶瓷原料中加入适量的硅灰石粉,提高产品的合格率。

 


碳纤维是发展国防军工与国民经济的重要战略物资, 

碳纤维属于技术密集型的关键材料,随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究,使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐普及。在当今世界高速工业化的大背景下,碳纤维用途正趋向多样化。中国已经有使用长纤作为高性能纤维的一种,在要求高温,物理稳定性高的场合,碳纤维 复合材料具备不可替代的优势。 [18] 材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大,正是由于兼具优异性能,碳纤维在国防和民用领域均有广泛的应用前景。 针状硅灰石粉

碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用。从航天、航空、 汽车、 电子、 机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。碳纤维增强的复合材料可以应用于飞机制造等军工领域、风力发电叶片等工业领域、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。球棒等体育领域。碳纤维是典型的高科技领域中的新型工业材料。

 
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