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石棉纖維

一、石棉纖維簡(jiǎn)介

石棉是天然纖維狀的硅質(zhì)礦物的泛稱(chēng)，是一種被廣泛應用于建材防火板的硅酸鹽類(lèi)礦物纖維，也是唯一的天然礦物纖維。巖石受動(dòng)力變質(zhì)條件產(chǎn)生。石棉纖維是指蛇紋巖及角閃石系的無(wú)機礦物纖維，基本成分是水合硅酸鎂(Mg₂Si₃O₈)。石棉纖維的特點(diǎn)是耐熱、不燃、耐水、耐酸、耐化學(xué)腐蝕。石棉纖維的類(lèi)型有30余種，但工業(yè)上使用最多的有3種，即溫石棉、青石棉、鐵石棉。石棉有致癌性，在石棉粉塵嚴重的環(huán)境中有感染癌型間皮瘤和肺癌的可能性，因此，在操作時(shí)應注意防護。用作膠粘劑粘接時(shí)耐高溫和阻燃增強填充劑。

二、石棉纖維特點(diǎn)

（1）比密度和容重都較小。比密度平均為2.75，容重為1600～2200kg/m3，是很好的輕質(zhì)材料。

（2）導熱性低。導熱系數為0.198～0.244W(m·K)。

（3）導電率低。其壽命比鑄鐵管長(cháng)，機械強度高，能承受較大壓力。是一種較好的電絕緣材料。

（4）容易切削加工。用釘子也能很好地將其制品鑿通，這點(diǎn)與木材性質(zhì)相似。

（5）化學(xué)性質(zhì)穩定。雖不耐酸，但在礦物水中比混凝土管耐久。

三、石棉纖維成分

對纖蛇紋石石棉的化學(xué)成分、晶體結構、形態(tài)特征和活性進(jìn)行了研究,探討了纖蛇紋石石棉制備纖維狀納米SiO₂的原理,并對試驗產(chǎn)物進(jìn)行了分析。纖蛇紋石石棉是天然產(chǎn)出的納米管狀材料,其內管直徑為3.5~24 nm,多數小于11 nm,外管直徑為16~56 nm,絕大多數在20~50 nm范圍內。純凈的纖蛇紋石石棉樣品的化學(xué)成分主要為SiO₂、MgO和H₂O+,其質(zhì)量分數SiO₂約為42%,MgO約為42%,結構水H₂O+約為13%。纖蛇紋石具有卷管狀結構,化學(xué)鍵特點(diǎn)決定了其具有很好的化學(xué)活性和可改造性,為制備纖維狀納米SiO₂粉體材料創(chuàng )造了基礎。纖蛇紋石石棉纖維經(jīng)酸處理后,MgO等組分被浸取出來(lái)轉變?yōu)榱蛩猁},而殘留下非晶質(zhì)納米SiO₂纖維殘??；經(jīng)后處理即可獲得纖維狀SiO₂納米材料。

四、石棉纖維應用

石棉纖維(asbestos fiber)可以織成紗、線(xiàn)、繩、布、盤(pán)根等，作為傳動(dòng)、保溫、隔熱、絕緣、密封等部件的材料或襯料，在建筑上主要用來(lái)制成石棉板，石棉紙防火板，保溫管和窯墊以及保溫、防熱、絕緣、隔音、密封等材料。石棉纖維可與水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋頂板、石棉管等石棉水泥制品。石棉和瀝青摻合可以制成石棉瀝青制品，如石棉瀝青板、布（油氈）、紙、磚以及液態(tài)的石棉漆、嵌填水泥路面及膨脹裂縫用的油灰等。國防上石棉與酚醛、聚丙烯等塑料粘合，可以制成火箭抗燒蝕材料、飛機機翼、油箱、火箭尾部噴嘴管以及魚(yú)雷高速發(fā)射器，船舶、汽車(chē)以及飛機、坦克、艦舶中的隔音、隔熱材料，石棉與各種橡膠混合壓模后，還可做成液體火箭發(fā)動(dòng)機連接件的密封材料。

1、紡織。由于大多石棉纖維的長(cháng)度較短，比較脆硬，容易折斷，用機械加工容易污染空氣。為了改進(jìn)紡紗工藝和防止污染，采用濕法紡紗，首先制成石棉薄膜帶，經(jīng)加拈制成紗線(xiàn)，然后再加工成為各種石棉制品。

2、建筑。石棉水泥制品，常見(jiàn)的如石棉水泥管，石棉水泥瓦和石棉水泥板和各種石棉復合板等。各種彩色石棉瓦、彩色石棉板等也被逐漸推廣，石棉板也可用于建筑物的隔熱、隔音墻板等。 生產(chǎn)石棉水泥制品一般選用硬結構的針狀棉，級別要求不甚高，4～5級棉即可滿(mǎn)足使用要求。

石棉水泥制品具有較高的抗彎和抗拉強度，可制成薄壁制品；還具有耐蝕、不透水、抗凍性與耐熱性好以及易于機械加工等許多優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是抗沖擊強度較低；石棉纖維在瀝青中可以提高瀝青的軟化溫度及降低其在低溫下的脆性， 石棉瀝青制品可作為建筑物的防水、保溫、防潮、嵌填、絕緣、耐堿等材料。

3、工業(yè)。 

（1）石棉保溫隔熱制品。例如，鍋爐外壁和導管上常用石棉制作保溫層，能提高鍋爐的熱效率；對蒸汽設備隔熱，可降低車(chē)間溫度；冷藏設備采用石棉隔熱，可以提高冷藏效果；用于車(chē)、船等交通工具的鍋爐室隔熱，將不致提高車(chē)廂或船艙的溫度。

（2）石棉橡膠制品：主要用于各種設備的密封、襯墊。主要品種包括：油浸石棉盤(pán)根、油浸石棉石墨盤(pán)根、其它石棉盤(pán)根、石棉橡膠板，耐油板等。生產(chǎn)量最大的是普通石棉橡膠板（高、中、低壓）及耐油板，一般用溫石棉制造，根據牌號不同選擇不同級別。

（3）石棉制動(dòng)（傳動(dòng)）制品：是任何和交通工具所不可缺少的，因為石棉有較高的機械強度和耐熱性，有良好的摩擦性能。