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高岭土

质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能;具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。有报道称,日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的应用领域更加广泛,一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料,甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件,也用高岭土制成。

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质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能;具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。有报道称,日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。特别是最近几年,现代科学技术飞速发展,使得高岭土的应用领域更加广泛,一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料,甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件,也用高岭土制成。
造纸用煅烧高岭土以优质的煤系高岭土为原料,经选矿、超细粉磨、煅烧而成。它具有较完整的六方片状结构、良好的孔隙度、合理的粒度分布范围和极佳的光散射性等特点。同时,由于白度高、磨耗值低、吸油性好,是一种优良的涂料颜料,目前在造纸行业中主要用于涂布的面涂。其具有降低生产成本,提高纸张性能,提高油墨吸收率,与其他组分有良好的相容性且自身粘浓度高的特点。

与未煅烧高岭土相比,低温煅烧高岭土的结合水含量减少,二氧化硅和三氧化铝含量均增大,活性点增加,结构发生变化,粒径较小且均匀,与未煅烧高岭土填充NR胶料相比,低温煅烧高岭土填充NR胶料的硫化特性曲线基本一致,绍尔A型硬度不变,拉伸强度提高,两者的物理性能均达到运动鞋非透明鞋底行业标准的要求。
日前陶瓷、橡胶、塑料、人造革、自水泥、耐火材料、化学等工业以及农业毋有广泛应用。随着对高蛉土选矿工艺的进一步提高,高岭土的应用范围将日趋广泛。煤田地质系统备单位,可以从实际情况出发,立足于煤系地层中高岭土资源及市场需求。高岭土是自然界中普遍存在的一种非金属矿,过去一般用于生产陶瓷,耐火材料以及少量掺入塑料,橡胶中怍填料。随着国民经济各领域的日益发展,人们越来越重视高岭土的深度加工,因为这样不仅可以获取新的具有特殊性能的材料,而且还可提高经济效益。对高岭土进行深加工舳方法之一,即将巳淘洗和韧步烘干磨耪的高岭土进一步加热,焙烧,脱水,使其变成偏高岭土,用作塑料电缆科的填料,以提高电缆包皮的绝缘性能。常用的鞋类橡胶填充剂主要有有机填充剂和无机填充剂两种,前者包括再生胶和回收料等,后者包括白炭黑、碳酸钙、钛白粉、碳酸镁、氧化镁、炭黑和锌氧粉等。高岭土是近几年开发的一种新型橡胶制品填充剂。
但是在高岭土的所有应用都必须的经过加工成为细粉,才能加入到其他材料中,完全融合。

结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性能。结合能力的测定,是在高岭土中加入标准石英砂(其质量组成0.25—0.15粒级占70%,0.15—0.09mm粒级占30%)。以其仍能保持可塑泥团时的最高含砂量及干燥后的抗折强度来判断其高低,掺入的砂越多,则说明这种高岭土结合能力就越强。通常凡可塑性强的高岭土结合能力也强。
粘性和触变性
粘性是指流体内部由于内摩擦作用而阻碍其相对流动的一种特征,以粘度来表示其大小(作用于1单位面积的内摩擦力),单位是Pa·s。粘度的测定,一般采用旋转粘度计,以在含70%固含量的高岭土泥浆中的转速来衡量。在生产工艺中,粘度具有重要意义,它不仅是陶瓷工业的重要参数,对造纸工业影响也很大。据资料表明,国外用高岭土作涂料,在低速涂布时要求粘度约0.5Pa·s,高速涂布时要求小于1.5Pa·s。
触变性指已经稠化成凝胶状不再流动的泥浆受力后变为流体,静止后又逐渐稠化成原状的特性。以厚化系数表示其大小,采用流出粘度计和毛细管粘度计测定。
粘性和触变性与泥浆中矿物成分,粒度及阳离子类型有关,一般,蒙脱石含量多的,颗粒细的,交换性阳离子以钠为主的,其粘度和厚化系数高。因此工艺上常用添加可塑性强的粘土、提高细度等方法提高其粘性和触变性,用增加稀释电解质和水分等方法降低之。
干燥性能
干燥性能指高岭土泥料在干燥过程中的性能。包括干燥收缩、干燥强度和干燥灵敏度等。
干燥收缩指高岭土泥料在失水干燥后产生的收缩。高岭土泥料一般在40—60℃至多不超过110℃温度下就发生脱水而干燥,因水分排出,颗粒距离缩短,试样的长度和体积就要发生收缩。干燥收缩分线收缩和体收缩,以高岭土泥料干燥至恒重后长度及体积变化的百分数表示。高岭土的干燥线收缩一般在3—10%。粒度越细,比表面积越大,可塑性越好,干燥收缩越大。同一类型的高岭土,因掺合水的不同,其收缩也不同,多者,收缩大。在陶瓷工艺中,干燥收缩过大,坯体容易发生变形或开裂。
干燥强度指泥为干燥至恒重后的抗折强度。
干燥灵敏度指坯体干燥时,可能产生变形和开裂倾向的难易程度。灵敏度大,在干燥过程中容易变形和开裂。一般干燥灵敏度高的高岭土(干燥灵敏度系数K>2)容易形成缺陷;低者(干燥灵敏度系数K<1)在干燥中比较安全。
烧结性
烧结性是指将成型的固体粉状高岭土坯体加热至接近其熔点(一般超过1000℃)时,物质自发地充填粒间隙而致密化的性能。气孔率下降到最低值,密度达到最大值的状态,称为烧结状态,相应的温度称为烧结温度。继续加热时,试样中的液相不断增加,试样开始变形,此时温度即称转化温度。烧结温度与转化温度的间隔称烧结范围。烧结温度和烧结范围在陶瓷工业中是决定坯料配方、选择窑炉类型的重要参数。试料以烧结温度低、烧结范围宽(100—150℃)为宜,工艺上可以用掺配助熔原料及将不同类型的高岭土按比例掺配的方法控制烧结温度及烧结范围。

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