硅灰石是一种矿物，主要由硅酸盐组成，通常呈现出白色或灰色。针状硅灰石粉具有细小的针状晶体结构，

因此在一些应用中，它们被用作填料或添加剂，例如在橡胶、塑料、涂料、陶瓷等材料中，以改善其性能

或增加特定的特性。这种微粉的特殊形态和化学特性使其在不同工业领域中具有多种用途。通常我们将经

硅灰石磨粉机研磨加工后的硅灰石粉长径比大于15:1甚至20:1的称之为针状硅灰石粉。

超细硅灰石粉从名称上可以看出，它是经过反复研磨后目数非常高的硅灰石粉，通常为长径比比较小，呈

短纤维状的微粉，主要用于陶瓷釉料等领域。

针状硅灰石粉高摩擦系数可以替代石棉制备的摩擦材料主要应用在刹车片、阀塞、汽车离合器等领域。针状

硅灰石粉部分取代石棉的制动补片，综合性能良好。

接下来我们看看微方源提供的针状硅灰石粉在摩擦材料中作为填充材料的实验及结果。

魏莉岚，等：石墨/Cr2O3协同改性PTFE/硅灰石材料摩擦学性能，西华大学

硅灰石针状粉理化指标如下:

品名

针状硅灰石粉

规格 (目)

200-800

白 度 (%)

93

长径比

10:1-20:1

化学成分(%)

SiO2 50~51

CaO 45~46

Fe2O3  ≤0.2

烧失量Loss

≤1.8

摩擦材料用硅灰石产品为硅灰石针状粉，较传统应用场景多是用作填料应用于刹车片、离合器等。硅灰石的

针状粉是短纤维石棉理想的代用品，一定程度上可以提高摩擦材料的稳定性、减少开裂、提升耐磨和恢复性

能等力学性能，但硅灰石纤维也具有短脆、自身柔韧性较差、硬度较大等劣势，虽然能形成较高的摩擦因数

，但用量高时会产生摩擦噪声。

聚四氟乙烯（PTFE）因具有良好的自润滑性能及耐高温耐腐蚀性能，通常被应用于化工、机械、服装、航空

航天等领域的摩擦材料。但由于PTFE材料耐磨性极差，导致材料使用寿命短暂，故需要对其进行改性。为改

善PTFE复合材料性能，通常选择碳纤维、氧化铝、二硫化钼等材料对PTFE进行填充。近年来，研究学者又将

资源丰富、成本低、性能独特的天然硅酸盐矿物作为填充材料，将其填充到高分子材料中以改善其摩擦磨损性能。

吴迪等采用硅烷偶联剂（KH550）及十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对凹凸棒石粉体进行改性，并将改性前

后的凹凸棒石粉体与硅灰石复合填充至聚四氟乙烯（PTFE），制备PTFE摩擦材料。结果表明：凹凸棒石及硅

灰石的加入可以降低摩擦材料的磨损率。经CTAB改性的凹凸棒石与硅灰石填充至PTFE，摩擦材料的邵氏硬度

增至70，磨损率降至1.54×10-6mm3/（N·m），压缩性能提高40%左右。

魏莉岚等考察了针状硅灰石与石墨（Gr）和Cr2O3并用对聚四氟乙烯（PTFE）复合材料摩擦磨损性能的影响。

结果表明，随着硅灰石含量的增加，PTFE/硅灰石复合材料的磨损率逐渐降低，而摩擦系数呈现出先降低后增

加的趋势。磨损机理分析表明：适量硅灰石在摩擦过程中起到了较好的支撑载荷作用，阻止了对偶上微凸体对

摩擦表面的嵌入。

结论：具有纤维状、针状结构的针状硅灰石粉，相较于传统硅灰石粉具有更理想的补强性能，应用于摩擦材料

后，密封性强、耐热性强、耐磨性好、稳定性优，同时能减少烧成收缩、改善挠曲与裂缝。