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超细硅灰石粉及冯家山超细硅灰石粉应用表现

    超细硅灰石粉用途:主要用于涂料、工程塑料、橡胶等工业,以及灌封胶、人工骨等新兴应用领域。在涂料行业中,硅灰石粉可以作为体质颜料取代一定量的钛白粉等白色颜料,因为硅灰石粉具有很高的表面光泽度、较好的防水侵蚀性,并且成本较低,可以增加涂膜的厚度并调节涂料流变性能。硅灰石在橡胶行业的应用研究在国内开展较早
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超细硅灰石粉用途:

主要用于涂料、工程塑料、橡胶等工业,以及灌封胶、人工骨等新兴应用领域。

超细硅灰石粉.jpg

在涂料行业中,硅灰石粉可以作为体质颜料取代一定量的钛白粉等白色颜料,因为硅灰石粉具有很高的表面光泽度、较好的防水侵蚀性,并且成本较低,可以增加涂膜的厚度并调节涂料流变性能。

超细硅灰石粉0.png

硅灰石在橡胶行业的应用研究在国内开展较早,在浅色橡胶中可大量代替钛白粉、陶土和立德粉,起到一定的补强作用,并能提高白色着色剂的遮盖能力,起到增白作用。硅灰石有机改性后,不仅其表面具有亲油性,同时由于处理剂油酸钠分子具有双键,可参与硫化,增强交联,补强作用有较大提高。


在塑料行业中,硅灰石所具有的高电阻、低介电常数和低吸油性使之相对其他非金属矿物材料表现出明显的优势。改性后的硅灰石与塑料的相容性大大提高,其经粉碎后仍保持的针状晶形使之添加到塑料中可以改善塑料的性能,并保证产品具有高的热稳定性、低介电性、低吸油性以及高机械强度,同时降低制品的成本。尼龙是硅灰石应用的最大市场之一,用硅烷偶联剂改性处理后的硅灰石增强尼龙6或尼龙66,可改善弯曲强度、拉伸强度,降低吸湿率,提高尺寸稳定性。


环氧灌封胶使用纤维填充材料硅灰石,可赋予环氧灌封材料更高的介电性能、机械性能、耐热性、耐久性、高强度和阻燃性等一系列优异的性能。硅灰石粉不仅具有良好的增强作用、化学稳定性好、耐热性和耐久性优良,而且硅灰石比重与氧化铝等重质填料相比要低得多,可调节复合填料的比重,针状结构在熔融胶液中相比球形粉体更不容易沉淀,所有硅灰石可以改善灌封胶中的重质无机填料的沉淀。此外,针状结构的硅灰石与球形填料如二氧化硅、氧化铝可以形成交叉堆砌,使灌封更加致密,空隙更少,避免了电子产品由于散热不佳引起的过热、起火和爆炸。

超细硅灰石粉3.png

人工骨通常是在钛合金表面涂敷一层具有生物活性的陶瓷材料制成的。这种人工骨强度高、韧性好是其优点,但其成分与人骨组织的成分相差较大,很难达到真正意义上的愈合,而且容易被腐蚀。许多学者的研究表明,以硅灰石为主要原料制备的生物陶瓷,生物活性高、强度高、稳定好、与人骨组织的相容性好,可望在人工骨领域得到应用。

人工骨.png


硅灰石是一种钙的偏硅酸盐类矿物,具有高长径比的超细硅灰石针状粉在工业上有着极高的应用价值,提高硅灰石产品的长径比,关键在于粉碎过程中采用适宜的粉碎方式保持矿物原有的结晶结构。


不同超细粉碎设备制备的硅灰石产品SEM图

超细硅灰石粉2.jpg

1、搅拌磨

搅拌磨是搅拌臂以一定的速度运转带动筒体内研磨介质运动,物料在研磨介质中受磨擦和冲击作用被破碎。介质搅拌磨很难制备出针状超细硅灰石粉体,其粉碎产品细度4µm以下(或更细),长径比较小,但粉碎效率高。


2、振动磨

振动磨是靠筒体高频振动使筒体内的研磨介质对物料进行剧烈的碰撞、研磨而导致物料逐渐产生疲劳裂纹乃至破碎。产品细度90%小于10µm,长径比较小。


3、雷蒙磨

雷蒙磨粉碎时物料在辊子和磨环之间受到以挤压力和摩擦力为主的作用力,经分析器分离出细粒物料,粗颗粒物料返回再粉碎。产品细度30~50µm,长径比5~10,改进型雷蒙磨,只能使硅灰石产品细度变小,而不适于制备高长径比的硅灰石粉体。


4、机械冲击式粉碎机

机械冲击式粉碎是以高速转子将物料分散到粉碎腔周边,同时受到冲击作用,并在定子和转子的间隙处受到离心惯性力和摩擦力的挤压、剪切而破碎,细粉被气流带出粉碎区经分级后成为产品。粉碎产品细度一般10~30µm,长径比约5~10。


5、气流磨

气流粉碎是利用压缩空气的压力能在粉碎室形成高速气流轨迹,以剪切作用为主,其特点就是使硅灰石物料之间相互高速碰撞、摩擦而达到粉碎并保护硅灰石晶体形貌。粉碎产品细度一般5~15µm,长径比约8~12。可同时加入表面活性剂的起到助磨作用,使气流粉碎系统处理量提高1.5倍以上。


因此,流化床气流粉碎机是目前较为适合制备高长径比硅灰石产品的超细粉碎设备,适用于生产1250目(d97≤10μm)超细针状硅灰石粉。


冯家山超细硅灰石粉规格参数:

物理特性/TYPICAL PHYSICAL PROPERTIES 单位/Unit /TYPICAL VALUE

形态特征 Morphology - 针状/纤维状 Fiber/Acicular

外观 Appearance - 白色

白度 Whiteness % 90.0

折射率 Refractive index - 1.67

比重 Gravity - 2.79

松散堆积密度 Bulk Density(Loose) g/ml 0.26

200 目筛网通透率 Minus 200 U.S. Mesh Screen % 99.9

莫氏硬度 Hardness(Mohs Scale) - 4.5-5.0

水溶性 Solubility in water g/100ml 0.0095

熔点 Melting point 1540

膨胀系数 Coefficient of expansion - 6.5×10-6

 超细硅灰石粉参数.png

纤维特征/FIBER CHARACTERISTICS 单位/Unit /TYPICAL VALUE

激光衍射粒径 D10 Laser-diffraction Particle Size μm 1.494

激光衍射粒径 D50 Laser-diffraction Particle Size μm 4.906

激光衍射粒径 D90 Laser-diffraction Particle Size μm 16.8

平均纤维长度 Average Fiber Length μm 45.1

平均纤维宽度 Average Fiber Diameter μm 5.4

平均纤维长径比 Average Aspect Ratio(L/D) μm 9:1

超细硅灰石粉显微镜图.png



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