石棉能劈分成細(xì)長(zhǎng)而柔韌的纖維并可資利用的纖維狀硅酸鹽礦物的統(tǒng)稱(chēng)。石棉可分為蛇紋石石棉(溫石棉)和閃石石棉兩類(lèi)。狹義的石棉是指透閃石石棉和陽(yáng)起石石棉。蛇紋石石棉和閃石石棉的區(qū)分是:把石棉放在研缽中研磨,蛇紋石石棉成混亂的氈團(tuán),纖維不易分開(kāi),閃石石棉研磨后易分成許多細(xì)小的纖維。不含鐵的石棉呈白色,含鐵的石棉呈不同色調(diào)的藍(lán)色。纖維狀集合體絲絹光澤。
蛇紋石石棉分布很廣,占石棉產(chǎn)量的95%以上,它主要形成于侵入巖與白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r的接觸帶和超基性巖經(jīng)變質(zhì)作用形成的蛇紋巖的網(wǎng)狀裂隙中。閃石石棉多在動(dòng)力變質(zhì)條件下,由熱液提供鈉和鎂交代含鐵硅質(zhì)巖而成。石棉常用于耐熱、絕緣、耐酸、耐堿的材料。中國(guó)四川石棉縣及青海省芒崖是石棉的著名產(chǎn)地。
石棉的應(yīng)用已有數(shù)千年的歷史。我國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代列子書(shū)中就有記載:“火浣之布,浣之必投于火,布則火色垢則布色。出火而振之,皓然疑乎雪”。說(shuō)明那時(shí)我國(guó)勞動(dòng)人民就用石棉織布,用于防火。
經(jīng)過(guò)幾千年人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,作為工業(yè)原料或材料的石棉,其應(yīng)用就更加廣泛和重要了。目前石棉制品或含有石棉的制品有近3000種,為20多個(gè)工業(yè)部門(mén)所應(yīng)用。其中較為重要的是汽車(chē)、拖拉機(jī)、化工、電器設(shè)備等制造部門(mén)。主要利用較高品級(jí)的石棉纖維織成紗、線、繩、布、盤(pán)根等,作為傳動(dòng)、保溫、隔熱、絕緣等部件的材料或襯料,在建筑工業(yè)上廣泛應(yīng)用中低品級(jí)的石棉纖維,主要用來(lái)制成石棉板,石棉紙防火板,
保溫管和窯墊以及保溫、防熱、絕緣、隔音等材料。石棉纖維可與水泥混合制成石棉水泥瓦、板、屋頂板、石棉管等石棉水泥制品,代替大量鋼材廣泛用于各種建筑工程。石棉和瀝青摻合可以制成石棉瀝青制品,如石棉瀝青板、布(油氈)、紙、磚以及液態(tài)的石棉漆、嵌填水泥路面及膨脹裂縫用的油灰等,作為高級(jí)建筑物的防水、保溫、絕緣、耐酸堿的材料和交通運(yùn)輸工程必不可少的材料。國(guó)防工業(yè)上石棉與酚醛、聚丙烯等塑料粘合,可以制成火箭抗燒蝕材料、飛機(jī)機(jī)翼、油箱、火箭尾部噴咀管以及魚(yú)雷高速發(fā)射器,大小船舶、汽車(chē)車(chē)身以及飛機(jī)、坦克、艦舶中的隔音、隔熱材料,石棉與各種橡膠混合壓模后,還可做成液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)連接件的密封材料。石棉與
酚醛樹(shù)脂層壓板,可做導(dǎo)彈頭部的防熱材料。蘭石棉還可作防化學(xué)、防原子輻射的襯板、隔板或者過(guò)濾器及耐酸盤(pán)根、橡膠板等?,F(xiàn)根據(jù)制品的制造工藝及用途不同,將石棉制品劃分為八大類(lèi),分別介紹如下。
1、石棉水泥制品
這一類(lèi)制品的種類(lèi)繁多,常見(jiàn)的如石棉水泥管,石棉水泥瓦和石棉水泥板和各種石棉復(fù)合板等。這類(lèi)制品的石棉用量占石棉總消耗量的75%以上,它們的共同特點(diǎn)是:
(1)比密度和容重都較小。比密度平均為2.75,容重為1600~2200kg/m3,是很好的輕質(zhì)材料。
(2)導(dǎo)熱性低。導(dǎo)熱系數(shù)為0.198~0.244W(m?K),因敷設(shè)石棉水泥管的深度可以比敷設(shè)鑄造鐵管淺得多,故可大量節(jié)省基建投資。
(3)導(dǎo)電率低。石棉水泥管埋在地下不會(huì)腐蝕,其壽命比鑄鐵管長(zhǎng),機(jī)械強(qiáng)度高,能程受較大壓力。是一種較好的電絕緣材料。
(4)容易切削加工。用釘子也能很好地將石棉水泥制品鑿?fù)?,這點(diǎn)與木材性質(zhì)相似。
(5)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。石棉水泥管雖不耐酸,但在礦物水中比混凝土管耐久。
石棉水泥管可用于煤氣管、下水管、煙道、油管、通風(fēng)管、井管及地下電纜保護(hù)管,可節(jié)省大量鋼材,延長(zhǎng)使用壽命,節(jié)約電力等。
石棉水泥瓦適應(yīng)于防火條件要求比較高的廠房,倉(cāng)庫(kù)等建筑物,具有成本低,屋面輕,施工方便、快捷等優(yōu)點(diǎn)。隨著涂料工業(yè)的發(fā)展,各種彩色石棉瓦、彩色石棉板等將為建筑行業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的材料。
石棉板用于建筑物的隔熱、隔音墻板等。 生產(chǎn)石棉水泥制品一般選用硬結(jié)構(gòu)的針狀棉,級(jí)別要求不甚高,4~5級(jí)棉即可滿(mǎn)足使用要求。
2、石棉紡織制品
石棉纖維質(zhì)地柔軟,機(jī)械強(qiáng)度高,可紡織成各種規(guī)格的石棉紗,而后捻線、搓繩、織布、織帶,再制成各種制品。
但是石棉纖維的表面平直光滑,不易紡成紗,因此需摻合一定數(shù)量的植物纖維(如棉花等)混合紡織。不過(guò)這類(lèi)纖維也不能摻得太多,以免影響制品性能。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的無(wú)塵濕式紡紗,采用純石棉。
石棉紗紡制品一般都用溫石棉制造,防酸制品則用青石棉。所用石棉的等級(jí)一般為塊棉及長(zhǎng)纖維。
主要的石棉紡織制品有石棉布、石棉繩。石棉布的主要用途,除了制造各種耐熱、防腐、耐酸、堿等材料外,還利用它做化工過(guò)濾材料及電解工業(yè)電解槽上的隔膜材料以及鍋爐、氣包、機(jī)件的
保溫隔熱材料,在特殊場(chǎng)合用它做防火幕。在冶金廠、玻璃廠、滲炭廠、化工廠等都需要用石棉布做成石棉衣、石棉手套、石棉靴等勞保用品,防止高溫火花及有毒液體對(duì)人的損害。
3、石棉保溫隔熱制品
在一般蒸汽鍋爐的外壁和蒸汽導(dǎo)管中的熱能,因輻射和傳導(dǎo)作用,在輸送過(guò)程中熱能損失很大,蒸汽熱效率降低很多。因此在鍋爐外壁和導(dǎo)管上常用石棉制作保溫層,這種保溫層能提高鍋爐的熱效率,降低熱能損耗。此外,由于對(duì)蒸汽設(shè)備隔熱,降低了車(chē)間的溫度,改善了勞動(dòng)條件。對(duì)于石油精煉等易燃、易爆部門(mén)亦可減少事故