概述方石英产品具完全的化学惰性和中性酸碱值,不论处在有触媒或多成份化学物中,都 不会产生化学变化或诱导反应发生,即使在极高温度或恶劣的环境也不会裂解变质,低密度、 较石英的密度低(相同质量体积大);纯同质量体积大);纯度(对许多聚合物没有催化作 用,由于不含氧化铁所以在外用涂料中有极佳表现);低含水量(在潮气敏感体系中无需干 燥);纯白色;由于其颗粒形态、磨损小方石英粉特有的高硬度、比表面积大、低吸油量的特性能够高量填充并加强成品的刚性、耐 磨性、耐化学性、耐气候性、耐燃性、耐高温及优秀的绝缘特性,更适合于电子高绝缘封装 灌注方面/粉体涂料/路标漆/油墨/粘合剂/环氧树脂/硅橡胶填料杳看详情>>1、 晶体中稀十离子的化学键行为和能级位移规律2、 作为岩石学及找矿矿物学方法的石英晶体相转变温度的测定--《岩石矿物学杂志》1988 年03期评价方石英的制备方法及方石英对磷酸盐包埋料性能的影响分别将石英置入1 400,1 500,1 600,1 650°C温度下并保温3 h,另将石英升温至1600°C 并分别保温4,5,6 h,检测方石英的转化率分别为8%,43%,92%,99%,95%,98%,99.2%;用所制 备的方石英及其他原料包埋铸造,随着方石英的增加,包埋料的显气孔率上升,体积密度下降, 烧900C后耐压强度呈减小趋势,热膨胀呈上升趋势,铸件边缘浮出量逐渐减小。
通过升高温 度和延长保温时间可提高方石英的转化率,适当调节方石英的含量可提高修复体的适合性作者单位】:武汉科技大学湖北武汉430081 (余桂林;李楠;许聚良);武汉大学口腔医学 院湖北武汉430070(王贻宁)磷酸盐包埋料以其良好的膨胀性,耐高温,高抗压强度等优良 性能,近年来,已被广泛地应用于高熔合金:钻格合金、镍格合金、钯银合金等的铸造,通过调 整配方,亦能用于纯钛、钛合金以及陶瓷的铸造磷酸盐包埋料的主要成分是石英、方石英 或两者的混合物,占总重量的70%~85%无液相存在情况下的晶型转变绝大多数情况下固态物质的多晶转变为干转变,但有时也可 能有微量液相存在例如,硅质材料作为耐火材料原料使用时,在加热处理过程中无液相形 成或只有极微量液相形成时发生a石英向P石英或亚稳a方石英的转变晶型转变时发生 的体积变化可能影响耐火材料及陶瓷制品的显微结构,引起制品机械强度下降,甚至开裂而 失效另一方面,利用晶型转变时的体积效应所产生的应力,对某种原料(如硅质原料矿石) 进行热处理,导致材质疏松,可以有助于破碎、粉碎的顺利进行无机非金属材料的主角 硅:硅的存在,自然界中,硅无游离态存在,只以化合态存在(SiO2或 硅酸盐的形式存在)存在于地壳的矿物和岩石里,在地壳中,硅的含量居第二位,硅的结构特点,硅原子 最外层有4个电子既不容易失电子,也不容易得电子,主要形成四价的化合物。
一、石英原料的主要类型:在陶瓷学中,将SiO2的天然矿物原料称为石英原料其主要类 型有:脉石英、石英砂、石英砂岩、石英岩(硅石)、石英质砾石及硅藻土等制造硅质耐 火材料用的硅石只有石英原料的一个类型1. 脉石英 脉石英(Vein quartz)颜色洁白、致密块状的石英,半透明,贝壳状断口, 油脂光泽,因呈脉状产出,故称脉石英,属于结晶硅石的一种它是岩浆期后从岩浆中分异 出来的二氧化硅热溶液,充填在早期形成的岩石裂隙中冷凝而成,SiO2的含量可达97%〜 99%之间它是生产日用陶瓷的优质原料,但由于它呈致密块状,加热时体积膨胀剧烈,通 常需要预先煅烧、加工碾碎后使用脉石英也是制造高硅质,高密度硅砖的原料我国广西、 山东、江苏北部等地出产脉石英2. 石英砂 石英砂(Silica sand)又称硅砂,是由粒径0.1〜2mm的石英组成的砂粒, 通常由暴露在地表的石英质母岩,如花岗岩、伟晶岩,片麻岩经风化、破碎而形成它在第 四纪沉积物以及现代河流、湖泊、海滩中广泛分布天然石英砂有海岸砂及山砂石英砂中 常含杂质,一般应予选矿处理其品位根据其中的Fe2O3、Al2O3、CrO3、TiO2的含量及其 粒度组成而定。
由硅石和石英砂岩粉碎加工亦可制得石英砂、它们均是玻璃工业的主要原料3. 石英砂岩 石英砂岩(Silicarenite)是一种固结的砂质岩石,由砂质硅结物硅结石英 砂粒而成砂粒中石英的含量在99%以上;硅质胶结物为蛋白石及玉髓,他们可以围绕石 英砂粒发育成次生加大胶结物,形成沉积石英岩根据颗粒大小分为粗粒砂岩、中粒砂岩与 细粒砂岩;按胶结物的不同分为:钙质砂岩、硅质砂岩、长石质砂岩等石英砂岩随胶结物 的不同而呈白、黄、红色等有时因为风化影响而使结构松弛,成为软砂岩质地纯净者, SiO2含量可达97%以上在陶瓷工业中,石英砂岩主要用做瘠化料,以降低坯体的可塑性, 减少制品的干燥收缩与变形;含硅高、含铁低的砂岩,一般可用语玻璃工业;水泥工业中多 用做硅质校正原料,用于调整熟料的硅酸率我国华北震旦系地层,华南泥盆系地层中石英 砂岩和沉积石英岩分布很广4. 石英岩 石英岩(Quartzite)亦称硅石,是由石英砂岩受动力变质作用而生成的变质 岩,主要由石英的颗粒集合体所构成由于在变质过程中石英颗粒发生重结晶、挤呀等现象, 因而岩石的硬度和强度都较石英砂岩大,端面致密,在显微镜下,石英颗粒之间呈锯齿状接 触。
根据变质程度,分为砂岩质石英岩,再结晶石英岩(结晶硅石)和胶结石英岩(胶结硅 石)石英岩广泛用作玻璃、水泥、陶瓷工业中的原料在耐火材料工业中常用于制造高硅 质、高密度硅砖我国辽宁石门、河南铁门、山东王村、湖南湘乡等地出产结晶硅石;山西 五台则出产硅结硅石5. 石英质砂石 石英岩砂石(Quartz gravel)外形如鹅蛋,故俗称“鹅卵石”,通常呈白色、灰色,亦有黑色者色白者由石英岩、石英砂岩或脉石英经风化、破碎、磨圆而形成 色黑者多有燧石组成(燧石是一种硅质化学沉积岩,常呈层状、结核状产于石灰岩中)质 地坚硬,硬度为7陶瓷与耐火材料工业中常用于球磨机的磨球质地纯净的亦可作为陶瓷 坯、釉的原料鹅卵石产于多山的海滨及山区河滩中,如大连、青岛海滩;在第四纪沉积层 中也有广泛分布,如南京附近的雨花台砂石层6. 硅藻土 硅藻土(Diatomaceous earth)是由海水或淡水中的微生物 硅藻类的遗体骨骼(硅壳)堆积而成,本质上是含水的非晶质而氧化硅硅藻土中硅藻的含量可打达 70%〜190%,SiO2含量一般在70%以上,呈多空状结构,故亦有人称之为细胞状硅石比重 2.1〜2.2,硬度小,常含有粘土、火山灰、有机物等杂质而呈白、黄、粉红,甚至褐、黑等 色,以白色者为优。
其特点是吸附能力强,是良好的吸附剂以过滤材料,亦为绝热、隔音的 优良材料,用于制造多孔陶瓷于轻质隔热砖硅藻土多产于第三纪和第四纪的湖相、海相沉 积地层中石英 是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源石英晶洞硅的氧化物矿 物成分为SiO2主要指分布广泛的三方晶系的低温石 英(a-石英) 当温度在573°C以上时,则成为六 方晶系的高温石英(p-石英)低温石英晶体常呈 带尖顶的六方 柱状柱面上有横纹,有左 形晶与右形晶的区别双晶很 普遍,最常见 的为道芬双晶和巴西双晶通常呈晶族或粒 状、块状集合体纯净者为 无色透明,但 大多因含微量色素离子或细分散色裹体,或因具有色心而呈各种颜色 ,并使透明度降低玻璃光泽,断口常 呈油脂光泽莫氏 硬度7,比重2.65贝壳断口具强压电性 和旋光性物理性质晶系:六方晶系晶体:等轴状、柱状、六方双锥面形集合体型态:块状、粗粒状、钟乳状、结 核状硬度:摩氏硬度为7解理/断口:贝壳状断口光泽:玻璃光泽颜色:无、白,带有点灰、黄到橙黄、紫、深紫、粉红、灰褐、褐、黑条痕:白色比重:2.65 ~ 2.66其他:(1)具脆性(2)具有热电性 (3)折射率1.533 ~ 1.541,双折射率差0.009,色散0.013 (4)石英具有强烈的压电性(Piezoelectric property),即用力 敲击摩擦时会 产生火花,这也就是燧石取火的 方法。
5)石英内常见的包裹体有:发 晶(Hair crystal)一主要是金红石:草入水晶一 主要为电气石;水胆水晶一石英中有液态包裹体;青石英一内含浅蓝色金红石针状物; 乳石英一由细 水孔洞引起混浊状;绿石英一由板状或碎片状的绿泥石组成,有时可能 是绿色针状的阳起石;砂金石(Aventurine )—石英岩内部含有绿色或红褐色的云母 细片,又名耀石英,俗称东陵石常见烟黑色至暗褐色的烟水晶,主要是这些岩类含 有较多量具有放射性之铀、钍元素的关系硅石quartz stone是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称主要用于冶金工业用的酸性耐火砖纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶 硅化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填 充物建材工业上用于玻璃、陶 瓷、硅酸盐水泥等制备或来源:有岩浆热液形成的或沉虬形成的硅酸钠和二氧化硅是硅石化学加工得到的 主要产品硅酸钠是硅石化学加工产品 中用途最广、用量最大的产品,除用于制 造多种硅化合物外,还大量用 作纸板、胶合 板、部分金属材料及铸造工业的粘合剂,肥皂、洗涤剂的添加剂,纸张的性能改良剂, 在纺织工业中作棉布煮炼和漂白助剂、织物 的防火处理剂、染料的显色剂此外,还 用作水泥助凝剂、木材防腐剂及蛋类的保鲜剂等。
硅酸钠经改性后还可作为内外墙涂 料硅酸铝可作玻璃、陶瓷的原料,也可作油漆颜料硅酸锂可作防腐油漆、金属表 面保护剂主要分布分梁家寨乡,榆林坪乡、上社镇和西潘乡等地石英砂 岩分布在仙人乡 庄只一带无地质勘查资料,根据各矿点矿床出露长度和宽度,估算地质储量约500 0万吨根据各矿点拣块 化验分析,含二氧化硅约在96 —99 %之间该矿现有开采点 十处年矿石采出量约3万吨硅石主要用于玻璃,陶瓷、冶炼、硅铁,工业硅、硅 砖等硅石化学加工chemical processing of silica硅石大量用作建筑材料的原料,也是 无机盐工业的重要原料用 化学方法可将硅 石加工成一系列硅化合物硅石一般指纯度较高的天然石英砂即二氧化硅,在自然界 中分布广,储 藏量大,很多国家都有大型优质 矿,开采量大加工方法硅石经化学加工,除还原生产 单质硅外,首先得到硅化合物 的母体产 品硅酸钠(俗称水玻璃),主要有碱法和硫酸钠法两种碱法 硅石不溶于水和酸,但易与碱反应 生成硅酸钠,所以碱法是硅石 化学加工 的主要方法碱法又分为干法(纯碱法)和湿 法(烧碱法)① 干法(纯碱法)将含二氧化 硅99 %以上的硅石粉碎到50〜80目,与纯碱按一定 比例配合,在1100〜1350 °C的高温下焙烧4〜6h,生成熔融态物料,反应式 为:xSiO2 + nNa2CO3一-nNa2OxSiO2 + nCO2式中x和n的摩尔比称为硅酸钠的模数,工业用 硅酸钠的模数一般为1.0〜3.8。
选择不同的配料比可得到不同模数的产品在高温生产中碱易损失,故配碱量往往要 稍高于模数要 求的理论量得到的熔融物料除含硅酸钠外,还含有未反应的硅石等水不溶物,用水溶解分离 掉熔融体中不 溶物,得到无色透明的粘稠液体 即硅酸钠产品干法易于制造高模数的硅酸钠产品,生产条件要 求不太苛刻,易于工业生产但 能耗大,操作条件差② 湿法(烧碱法) 将粉碎至120目以上的硅石粉(SiO2)含量高于99% ),与 烧碱按一定比例(由产品模数而定)配合,放入带搅拌的加压反应釜中,通蒸汽加热 到175 C以上,压力控制在811kPa以上,反应4〜6h,冷却后过滤,除去未反应 的二 氧化硅,即可 得到液体硅酸钠产品,反。