DOC《第六章 无机纤维》

第六章 无机纤维 教学目标:

1、使学生了解典型的几种无机纤维的形成、分类、制备方法及用途.

2、使学生掌握各种典型的无机纤维的特性. 教学重点与难点:

1、教学重点:常规无机纤维的结构与特性

2、教学难点:无机纤维的结构与特性之间的具体关系 教学与学习建议:

1、教学建议 授课形式:讲解与讨论,实验 准备典型的几种无机纤维的实物样品和显微镜标样,让学生从宏观和微观两方面观察认识无机纤维;

充分做好实验准备.

2、学习建议 通过观察无机纤维的实物样品和显微镜标样,从宏观和微观两方面观察认识无机纤维;

通过记忆和理解,掌握无机纤维的主要特性.

第六章 无机纤维

第一节 石棉纤维 石棉纤维是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物纤维.纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成. 石棉种类很多,依其矿物成分和化学组成不同,可分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两类.蛇纹石石棉又称温石棉,它是石棉中产量最多的一种,具有较好的可纺性能.角闪石石棉又可分为蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等,产量比蛇纹石石棉少. 1.蛇纹石石棉(serpentine,chrysotile) ? ?? 也称纤维蛇纹石石棉,或温石棉(amphibole),主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水.蛇纹石石棉呈白色或灰色,半透明;

没有磁性、不导电、耐火、耐碱,纤维坚韧柔软,具有丝的光泽和好的可纺性.目前世界所产石棉主要是蛇纹石石棉,约占世界石棉产量的95%. 2.角闪石类石棉(amphibole) ? ?? 包括青石棉(crocidolite)(亦称兰石棉或紫石棉)、铁石棉(amosite)、直闪石石棉(anthophyllite)、透闪石石棉(tremolite)和阳起石(actinolite).角闪石类石棉各品种由于含有钠、钙、镁和铁成分数量不同而相区分.须注意,蛇纹石和角闪石矿物本身可有纤维结构或非纤维结构两种,有纤维结构的蛇纹石和角闪石才称为石棉 . ? 不同种类的石棉,物理机械性质和化学性质也都不同.石棉纤维长度一般为 3~50毫米,也有较长的.中国发现最长的石棉纤维达2.18米,是目前世界上最长的. ? ?? 石棉纤维的轴向拉伸强度较高,有时可达374公斤/厘米2,但不耐折皱,经数次折皱后拉伸强度显著下降.石棉纤维的结构水含量为10~15%,以含14%的较多.加热至600~700℃(温升10℃/分)时,石棉纤维的结构水折出,纤维结构破坏,揉搓后易变为粉末,颜色改变. 石棉纤维的导热系数为0.104~0.260千卡/米?度?时,导电性能也很低,是热和电的良好绝缘材料.石棉纤维具有良好的耐热性能,一般在300℃以下加热2小时重量损失较少,若在 1700℃以上的温度下加热2小时,温石棉纤维的重量损失较多,其他种类石棉纤维重量损失较少. ? ?? 蛇纹石石棉是镁的含水硅酸盐类矿物,属单斜晶系层状构造.原始结构呈深绿、浅绿、浅黄、土黄、灰白、白等色,半透明状,外观呈纤维状,具有蚕丝般光泽.蛇纹石石棉纤维的劈分性、柔韧性、强度、耐热性和绝缘性都比较好,比重为2.49~2.53,比热为0.266,表面比电阻为8.2*107~1.2*1010欧,体积比电阻为1.9*108~4.79*109欧?厘米.? ?? ? ? ?? 蛇纹石石棉的耐碱性能较好,几乎不受碱类的腐蚀,但耐酸性较差,很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁折出,使石棉纤维的强度下降. 角闪石石棉属于单斜晶系构造.颜色一般较深,比重较大,具有较高的耐酸性、耐碱性和化学稳定性,耐腐性也较好.尤其是蓝石棉的过滤性能较好,具有防化学毒物和净化被放射性物质污染的空气等重要特性. ? ?? 蛇纹石石棉和闪石石棉的区分是:把石棉放在研钵中研磨,蛇纹石石棉成混乱的毡团,纤维不易分开,闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维.不含铁的石棉呈白色,含铁的石棉呈不同色调的蓝色.纤维状集合体丝绢光泽,劈分后的纤维光泽暗淡. ? ?? 石棉是彼此平行排列的微细管状纤维集合体,可分裂成非常细的石棉纤维,直径可小到0.1微米以下.完全分裂开松后,用肉眼很难观察,因而是良好的细菌过滤材料. 纤维长度超过8毫米的石棉与20~25%的棉纱混合可制成防火纺织材料,较短的纤维可用于制作石棉胶合布、石棉板和绝缘材料等.蓝石棉具有独特的防化学毒物和净化放射性微粒污染空气的性能,被用于制作各种高效能过滤器,用它制造的石棉纸过滤效率达99.9%. ? ?? 垂直裂隙的石棉纤维称为横纤维,一般长度在30厘米以下,蛇纹石石棉多以这种形式产出,平行裂隙方向延长的石棉纤维称纵纤维,其长度可达1米以上,蓝石棉多为纵纤维.其他石棉这两种纤维均有.