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1、海泡石改性复合材料的特点.分类.制备、性能及应用摘要：本文主要介绍海泡石的特点，并基于其独特的物理化学性能，将海泡石进行复合改性材料的分类、制备、性能及应用。关键词：海泡石复合材料隔热保温0前言材料的发展与人类文明社会的进步息息相关。人类最早使用的材料是天然材料，如木棍、竹片、石器等。近30多年來，随着现代科学技术的迅猛发展，对材料性能提出越來越高、越來越严和越来越多的要求。在许多方而，传统的单一材料己经不能满足实际需要。这促使人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯依靠经验的摸索方法，而是朝着按预定性能设计新材料的研究方向发展。海泡石是一种纤维状富镁硅
2、酸盐矿物，属于海泡石一坡缕石粘土矿物族。呈纤维状存在的海泡石，具有极人的潜在比表而积，因此，以其人的吸附能力、流变性能和催化性能而成为近代川途广泛、应用领域扩展较迅速的矿产之一。据国内外资料报道，海泡右的用途己达130多种，广泛用于饲料添加剂、催化剂、漂白剂、净化剂、过滤剂、医药及农药的载体、增稠剂、悬浮剂、触变剂。1海泡石的简介海泡石是一种纤维状的水合镁硅酸盐矿物，早在16世纪末，西班牙人便用这种具有特殊性能的矿物原料制作烟斗、香烟过滤器等，利川其吸附性除去烟雾中的有害物质。此后，在建筑材料、陶瓷生产小也得到了应用。1945年后，西班牙开始将它
3、作为商品出售。至今，西班牙仍为世界上海泡石的主要矿产地和出口国。口本世纪开始，世界上不少国家也相继找到了海泡石矿，如美国、墨西哥、肯尼亚、坦桑尼亚、日本、俄罗斯等。目前，探明的世界总矿床量约3000万吨，其中西班牙占了2(X)0多力-吨。我国海泡石资源相对丰富，主要分布在13个省区，长江以南是沉积型海泡石矿床的集中产区，特别是湖南、江西、江苏三省尤为集中，占全国该类矿床探明储量的80%以上。1.1海泡石的组成和基本结构1.1.1海泡石的组成最早测定海泡石化学组成的是Berlher,早在1830年，他便对西班Vallecas产海泡石的组成进行了测定
4、。其各物质成分(W%)为：SiO2,50.8；AI2O3,23.8；H2O,20.00随后人们发现，不同地区所产海泡石的基本结构相近但组成各异，例如，我国浏阳所产中晶位海泡石矿各物质成分(w%)为:SiO2,60.46；AI2O3,4.75：Fe2O3,1.65；CaO,3.78；MgO,17.79；K2O,0.13,Na2O,0.30；TiO2,0.19,MnO,0.35；H2O,7.37。研究表明,海泡石中铝的含量将在很大程度上影响其离子交换性。海泡石矿主要含海泡石、滑石、方解石、高岭石等，根据地区差异，矿床甜位差别较人。一般而言，低品位矿的
5、海泡石含量不足20%,而高品位矿的海泡右含量可达到90%以上。采用水洗法可以很容易地将海泡石原矿提纯。1.1.2海泡石的基本结构海泡石属于S单斜晶系或斜方晶系，为链层状含水镁硅酸盐矿物。化学分子式可表示为：Mg8rSii2O3(OH)4(OH2)4j.8H2Oc结构示意图如图1所示。C图1-1海泡石晶体结构示意图海泡冇的纤维结构是由类滑右层状条带组成，具有两层硅氧四而体片，它们被中心为镁氧原子八面体片相连接。因而硅氧四回体片是连续的，但四面体片顶角的方向是颠倒的，每六个硅氧四面体为一个颠倒单位。这一点决定了海泡石中与纤维延长方向一致的通道的存在，
6、此通道的横截面是3.6X10.6A,水和其它液体可以存在于通道中。加热活化的海泡石通道中容许其它气体或液体分子进入，但对分子的吸附是有选择性的。海泡石木身含有人量的水，水的存在状态有三种：一种是症基水，以OH形式存在；另一种是述入通道的水分子，其性质与沸石水相同，可表示为H2O。第三种是受Mg2+束缚较强的水分子，乂称为结构水，表示为OH2。这三种形式的水对海泡右性质的影响有很大不同。1・2•海泡石的基本性质及用途(1)流变性海泡石的颗粒外形呈不等轴针状，聚集成稻草束状。当遇到水或其它极性溶液时则迅速溶涨并解散，形成的单体纤维或较小的纤维束无规律
7、地分散成互相制约的网络，并且增大体积。这样就形成了具有流变性能的高粘度、稳定的悬浮液。其流变性能随浓度、剪切应力、时间、pH值、电解质及其它因素不同而各异。对于河北省产的*海泡石，山于纤维长度大、聚集紧密、强度大、粉碎、溶涨均比较困难，流变性能欠佳。采用水热条件下的溶涨与粉碎，可以取得较好的效果，得到流变性能良好、纤维细小、粒度分布均匀的精制海泡石矿粉。当海泡石的微粒散布于液体介质中时，单个的纤维体既能相互运动，也能自由运动，从这个意义上说它具有了胶体的性能。用海泡石作为汕井的循环钻井泥浆，其主要作用是除去钻头上的岩屑，防止孔内塌陷并形成不透水层
8、，使孔壁固结,阻止多孔地层屮液体的流失。对钻井泥浆而言，海泡石能够在比较低的固相粘度小保持粘土的稳定性，维持钻井过程中的理想粘度。(2)
