制造超硬材料不可或缺的原料
叶蜡石属层状硅酸盐矿物,具有化学稳定性、低热胀性、低热传导性、低导电性、高绝缘性、高熔点、良好的抗腐蚀性等。叶蜡石是功能陶瓷(超硬陶瓷、超高压电瓷)、绿色新型耐火材料、高性能玻璃纤维、超硬材料(人造金刚石)等的重要生产原料之一,是重要的新能源(风电,风机叶片)材料和新型功能材料。优质叶蜡石在战略性新兴产业主要应用于高强玻璃纤维生产及超硬材料(人造金刚石),尤其在静态超高压合成金刚石等超硬材料领域占据着不可取代的地位。玻璃纤维主要是以叶蜡石、石英砂和石灰石等为原料,其中叶蜡石含量占50%以上。高强玻璃纤维生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲、航空、航天、海洋工程等新兴领域。集中分布在浙江、福建等地区
我国是世界上叶蜡石矿储量最丰富的国家之一,已探明的储量仅次于日本和韩国,主要分布于浙江、福建两省的中生代火山岩区。其中,福建叶蜡石储量占全国储量的50%以上,主要有福州峨嵋叶蜡石矿、寿山叶蜡石矿、闽清白中叶蜡石矿等;福州峨嵋叶蜡石矿是中国目前储量最大的叶蜡石矿,宜作耐火材料用,年产工业叶蜡石2万吨,雕刻用叶蜡石吨;浙江叶腊石矿主要分布在青田、上虞等地,其青田县叶蜡石探明储量0万吨,远景储量达1.1亿吨,主要以中铝叶腊石为主,普遍存在铝低、杂质含量多的特点;北京门头沟叶腊石矿床属高铝型,其最大特点是在高温下绝热性与导压性能较之国内同类矿石更为优越,物理化学性能更为稳定,因此被最广泛用于合成金刚石制造业,占该行业用量的98%以上。控股上游石粉厂成企业共同选择
在建材新兴产业尤其是玻璃纤维细分领域,叶腊石作为上游原材料是主要的矿石原料,占比通常在50%以上,头部几家玻纤龙头均通过控股或参股矿石生产企业来提升矿物原料在品种、数量、质量方面的保障能力。中国巨石、泰山玻纤、山东玻纤均通过自建矿石加工厂实现了向产业链上游延伸,尽可能降低矿石原材料的成本,如中国巨石收购了全球最大的叶蜡石粉生产公司桐乡磊石微粉有限公司,泰山玻纤通过全资子公司泰安华泰非金属微粉有限公司进行叶蜡石粉的生产,山东玻纤主要通过全资子公司天炬节能以及沂水热电来进行叶蜡石粉的生产等。但在建材工业中,叶腊石作为原料主要提供二氧化硅、三氧化二铝等基本成分;于矿产资源角度,满足该成分要求的主要是铝硅酸盐类矿物,除了叶腊石外,高岭土、膨润土、地开石、钙长石等都有可能成为其替代原料。广泛应用于新材料新能源产业
叶蜡石可作传统工业雕刻石料,也用作建筑陶瓷、耐火材料、玻璃纤维、造纸、塑料等十几个领域。1、建材领域:1)玻璃纤维叶腊石是制备玻璃纤维的主要原料,一般以二氧化三氯含量为18%-22%的中铝叶腊石为佳,利用其合理铝硅比,代替铝粉降低成本,提高机械玻纤强度。2)耐火材料叶腊石含二氧化硅及三氧化二铝,在加热时不熔化,是制造硅酸铝耐火材料的原料。由于耐火材料范围较宽,因此需要在叶蜡石矿物材料中添加一些其他的特性矿物,以形成新的耐火材料;如添加莫来石矿物材料,该产品可以提高制品的冲击强度、密度、耐热性、耐火度、耐腐蚀和耐熔渣性;添加锆石矿物用作耐火材料,这种耐火材料具有良好的耐久性,而对金属和熔渣作用有很强的抗腐蚀性。3)陶瓷工业叶蜡石矿物材料机械强度大、耐热性好、白度高,并且在高温下收缩量小,陶瓷坯料中加入叶腊石能降低烧成温度,缩小干燥时间,提高烧成强度,减少釉面缺陷,让陶瓷完美无缺,是制作陶瓷很好的原材料。4)涂料工业叶蜡石可以满足涂料对填料的颜色、遮盖力、增强性及悬浮性要求;同时,也能满足复合塑料对填料的补强性能,赋予特殊功能(如滞然性)要求。2、新材料领域:叶蜡石由于具有良好的传压性、耐热保温性、密封性、机械加工性和绝缘性等特点而被广泛用于人造金刚石、立方氮化硼等高压合成行业中的传压密封介质;还可用于玻璃纤维生产工业中的的玻璃球;且生产洗涤剂和分子筛中叶蜡石也是必备的原材料。3、信息技术领域:玻璃纤维用于制作光纤纤芯的包层;玻纤电子布用于制作多层印刷电路的覆铜板。4、新能源领域:用于风力涡轮机叶片,锂电池隔板、隔膜。5、生物环保领域:叶蜡石是一种具有吸附活性的天然矿物材料,在环境污染治理方面具有应用潜力。一方面,结构层中类质同象置换导致的结构电荷,需通过层间离子进行中和,从而使其具备一定的离子交换能力;另一方面,叶蜡石的表面羟基在近中性溶液中将发生电离,导致表面荷负电,进而通过静电引力吸附阳离子。叶蜡石制成的玻璃纤维过滤材料用于过滤各种汽车尾气、工厂、公共场所的烟气粉尘,叶蜡石还可用于防止水土流失;天然叶蜡石合成沸石分子筛作为吸附剂使用。6、高端制造领域:叶蜡石的脱水温度为~℃,是一种较理想的烧蚀材料,已应用于航天领域;玻璃纤维用于飞机轮船的浆叶、机械的方向舵、雷达防护罩、各类仪表盘等;由于叶蜡石可以制成超硬材料,因此广泛应用于制造高超音速导弹外壳、返回舱外壳、太空舱外壳、防弹盔甲、防弹服、宇航服反射绝缘层和外防火层等方面。来源:粉体技术网等
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