纖維水鎂石的生產(chǎn)應(yīng)用

(一)水鎂石阻燃材料
通過(guò)研究證實(shí)，纖維水鎂石的長(zhǎng)軸平行于a軸，與理想的八面體片明顯不同，其結(jié)構(gòu)存在較大畸變。X－射線衍射圖譜分析特征為：d(001)=4.77A，d(101)＝2.36A，d(102)=1.79A, d（110）=1.57A。差熱分析表明，纖維水鎂石在400～500℃之間有明顯吸熱谷。天然纖維水鎂石的化學(xué)組成為Mg（OH）2，MgO含量較高，為65%左右，有害雜質(zhì)含量少，熱分解后產(chǎn)生H2O2而不是CO或CO2，有益于環(huán)境保護(hù)。纖維水鎂石的絕熱性優(yōu)良，熱容大，膨脹系數(shù)小，含有結(jié)構(gòu)水，一般在430℃下分解為MgO+H2O。另外反應(yīng)吸收大量的熱量，降低溫度使材料不易著火；生成的MgO沉積在材料表面，起隔絕空氣的作用；生成大量水蒸汽，消耗大量熱量。水蒸汽吸收煙霧，起消煙作用。
水鎂石化學(xué)組成獨(dú)特，在為數(shù)眾多的無(wú)機(jī)阻燃中，因?yàn)樗�具有阻燃抑煙、低腐蝕性、低毒性以及適中的價(jià)格而備受關(guān)注。水鎂石在燃燒溫度下能分解出結(jié)晶水，降低材料的表面溫度，減慢了材料的燃燒降解速度，且在塑料燃燒時(shí)產(chǎn)生較厚的碳化層，碳化層的生成阻擋了熱量和氧氣的進(jìn)入及燃燒氣體的溢出，從而起到很好的阻燃效果。
目前，世界阻燃劑消耗量接近百萬(wàn)噸，其中無(wú)機(jī)物占大約一半，因此水鎂石阻燃劑有很大的發(fā)展空間。世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始研究直接利用水鎂石生產(chǎn)氫氧化鎂阻燃劑，其鎂含量高、工藝簡(jiǎn)單、成本低。因?yàn)槲覈?guó)水鎂石資源較好，近年瑞士、美國(guó)等都從我國(guó)進(jìn)口水鎂石生產(chǎn)氫氧化鎂阻燃劑。因此我們應(yīng)該加強(qiáng)水鎂石阻燃劑的研究，發(fā)揮本土優(yōu)勢(shì)。
（二）水鎂石保溫材料
纖維水鎂石保溫材料微觀結(jié)構(gòu)為網(wǎng)狀排列的中空針、孔狀纖維束以及由有機(jī)、無(wú)機(jī)材料密閉的大量微小氣囊、氣孔，因而熱量難以透過(guò)。由于纖維水鎂石特有的中空管束狀結(jié)構(gòu)，決定其具備良好保溫性能。試驗(yàn)表明，纖維水鎂石棉體常溫導(dǎo)熱系數(shù)為0.145W/（mK）。在干燥過(guò)程中，纖維水鎂石棉體中失去水分，體積變得蓬松，從而阻絕熱量傳遞，起到保溫效果。
劉威、倪文、徐麗等進(jìn)行了纖維水鎂石保溫材料的研究。在對(duì)水鎂石進(jìn)行充分的分散打漿后，在模具中澆注、干燥成型。獲得的保溫板在800℃下烘烤4h,不變形、不冒煙、不燃燒；導(dǎo)熱系數(shù)0.0443～0.06217W/（mK）。保溫性能良好，與其他無(wú)機(jī)保溫材料復(fù)合時(shí)可制備性能更好的保溫材料。
（三）水鎂石增強(qiáng)水泥基材料
水鎂石纖維具有優(yōu)良的力學(xué)性能、抗堿性能、水分散性能及環(huán)境安全性，與水泥具有很好的相容性和結(jié)合強(qiáng)度。水鎂石纖維－水泥基復(fù)合材料對(duì)于提高水泥混凝土的性能、發(fā)揮水鎂石纖維礦物的作用，合理利用優(yōu)勢(shì)資源，是一種有意義的嘗試。
張海鴻、劉開(kāi)平、陳延新在土聚水泥中添加水鎂石，可明顯增強(qiáng)土聚水泥的抗折強(qiáng)度，對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響不明顯。同鑫、翁陽(yáng)、王軍在混凝土中添加水鎂石，混凝土的疲勞壽命在低應(yīng)力水平下，有明顯提高；在高應(yīng)力水平下，疲勞壽命相差不大，說(shuō)明摻入水鎂石纖維對(duì)混凝土耐久性能有明顯改善。另外，趙秀峰、劉開(kāi)平和劉慶豐、馮勝山分別對(duì)添加纖維水鎂石水泥制品的低溫性能和吸聲性能進(jìn)行了研究，纖維水鎂石的加入對(duì)混凝土的抗凍性有明顯的提高作用，可以提高混凝土凍融后的抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度，減少凍融質(zhì)量損失；能顯著提高材料的綜合吸聲性能，尤其是低頻500Hz和高頻2000Hz吸聲性能，水鎂石纖維含量越大，吸聲性能越好。纖維水鎂石的加入極大的提高了水泥制品的質(zhì)量。
（四）其他應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)表明，水鎂石可以作為煙氣脫硫劑使用，具有良好的脫硫、固硫作用。將水鎂石添加在鍋爐燃料中，可以減少高礬和高硫燃料對(duì)鍋爐的危害，降低二氧化硫和其他有害氣體的排放。將水鎂石深加工成為一種非沉降性和非凝聚性的活性氫氧化鎂，可有效地脫去煙氣中的硫份，減少其對(duì)大氣的污染。