石棉纤维

一、石棉纤维简介

石棉是天然纤维状的硅质矿物的泛称，是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维，也是唯一的天然矿物纤维。岩石受动力变质条件产生。石棉纤维是指蛇纹岩及角闪石系的无机矿物纤维，基本成分是水合硅酸镁(Mg₂Si₃O₈)。石棉纤维的特点是耐热、不燃、耐水、耐酸、耐化学腐蚀。石棉纤维的类型有30余种，但工业上使用最多的有3种，即温石棉、青石棉、铁石棉。石棉有致癌性，在石棉粉尘严重的环境中有感染癌型间皮瘤和肺癌的可能性，因此，在操作时应注意防护。用作胶粘剂粘接时耐高温和阻燃增强填充剂。

二、石棉纤维特点

（1）比密度和容重都较小。比密度平均为2.75，容重为1600～2200kg/m3，是很好的轻质材料。

（2）导热性低。导热系数为0.198～0.244W(m·K)。

（3）导电率低。其寿命比铸铁管长，机械强度高，能承受较大压力。是一种较好的电绝缘材料。

（4）容易切削加工。用钉子也能很好地将其制品凿通，这点与木材性质相似。

（5）化学性质稳定。虽不耐酸，但在矿物水中比混凝土管耐久。

三、石棉纤维成分

对纤蛇纹石石棉的化学成分、晶体结构、形态特征和活性进行了研究,探讨了纤蛇纹石石棉制备纤维状纳米SiO₂的原理,并对试验产物进行了分析。纤蛇纹石石棉是天然产出的纳米管状材料,其内管直径为3.5~24 nm,多数小于11 nm,外管直径为16~56 nm,绝大多数在20~50 nm范围内。纯净的纤蛇纹石石棉样品的化学成分主要为SiO₂、MgO和H₂O+,其质量分数SiO₂约为42%,MgO约为42%,结构水H₂O+约为13%。纤蛇纹石具有卷管状结构,化学键特点决定了其具有很好的化学活性和可改造性,为制备纤维状纳米SiO₂粉体材料创造了基础。纤蛇纹石石棉纤维经酸处理后,MgO等组分被浸取出来转变为硫酸盐,而残留下非晶质纳米SiO₂纤维残骸；经后处理即可获得纤维状SiO₂纳米材料。

四、石棉纤维应用

石棉纤维(asbestos fiber)可以织成纱、线、绳、布、盘根等，作为传动、保温、隔热、绝缘、密封等部件的材料或衬料，在建筑上主要用来制成石棉板，石棉纸防火板，保温管和窑垫以及保温、防热、绝缘、隔音、密封等材料。石棉纤维可与水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋顶板、石棉管等石棉水泥制品。石棉和沥青掺合可以制成石棉沥青制品，如石棉沥青板、布（油毡）、纸、砖以及液态的石棉漆、嵌填水泥路面及膨胀裂缝用的油灰等。国防上石棉与酚醛、聚丙烯等塑料粘合，可以制成火箭抗烧蚀材料、飞机机翼、油箱、火箭尾部喷嘴管以及鱼雷高速发射器，船舶、汽车以及飞机、坦克、舰舶中的隔音、隔热材料，石棉与各种橡胶混合压模后，还可做成液体火箭发动机连接件的密封材料。

1、纺织。由于大多石棉纤维的长度较短，比较脆硬，容易折断，用机械加工容易污染空气。为了改进纺纱工艺和防止污染，采用湿法纺纱，首先制成石棉薄膜带，经加拈制成纱线，然后再加工成为各种石棉制品。

2、建筑。石棉水泥制品，常见的如石棉水泥管，石棉水泥瓦和石棉水泥板和各种石棉复合板等。各种彩色石棉瓦、彩色石棉板等也被逐渐推广，石棉板也可用于建筑物的隔热、隔音墙板等。 生产石棉水泥制品一般选用硬结构的针状棉，级别要求不甚高，4～5级棉即可满足使用要求。

石棉水泥制品具有较高的抗弯和抗拉强度，可制成薄壁制品；还具有耐蚀、不透水、抗冻性与耐热性好以及易于机械加工等许多优点。其主要缺点是抗冲击强度较低；石棉纤维在沥青中可以提高沥青的软化温度及降低其在低温下的脆性， 石棉沥青制品可作为建筑物的防水、保温、防潮、嵌填、绝缘、耐碱等材料。

3、工业。 

（1）石棉保温隔热制品。例如，锅炉外壁和导管上常用石棉制作保温层，能提高锅炉的热效率；对蒸汽设备隔热，可降低车间温度；冷藏设备采用石棉隔热，可以提高冷藏效果；用于车、船等交通工具的锅炉室隔热，将不致提高车厢或船舱的温度。

（2）石棉橡胶制品：主要用于各种设备的密封、衬垫。主要品种包括：油浸石棉盘根、油浸石棉石墨盘根、其它石棉盘根、石棉橡胶板，耐油板等。生产量最大的是普通石棉橡胶板（高、中、低压）及耐油板，一般用温石棉制造，根据牌号不同选择不同级别。

（3）石棉制动（传动）制品：是任何和交通工具所不可缺少的，因为石棉有较高的机械强度和耐热性，有良好的摩擦性能。