纤维水镁石的生产应用

(一)水镁石阻燃材料
通过研究证实，纤维水镁石的长轴平行于a轴，与理想的八面体片明显不同，其结构存在较大畸变。X－射线衍射图谱分析特征为：d(001)=4.77A，d(101)＝2.36A，d(102)=1.79A, d（110）=1.57A。差热分析表明，纤维水镁石在400～500℃之间有明显吸热谷。天然纤维水镁石的化学组成为Mg（OH）2，MgO含量较高，为65%左右，有害杂质含量少，热分解后产生H2O2而不是CO或CO2，有益于环境保护。纤维水镁石的绝热性优良，热容大，膨胀系数小，含有结构水，一般在430℃下分解为MgO+H2O。另外反应吸收大量的热量，降低温度使材料不易着火；生成的MgO沉积在材料表面，起隔绝空气的作用；生成大量水蒸汽，消耗大量热量。水蒸汽吸收烟雾，起消烟作用。
水镁石化学组成独特，在为数众多的无机阻燃中，因为它具有阻燃抑烟、低腐蚀性、低毒性以及适中的价格而备受关注。水镁石在燃烧温度下能分解出结晶水，降低材料的表面温度，减慢了材料的燃烧降解速度，且在塑料燃烧时产生较厚的碳化层，碳化层的生成阻挡了热量和氧气的进入及燃烧气体的溢出，从而起到很好的阻燃效果。
目前，世界阻燃剂消耗量接近百万吨，其中无机物占大约一半，因此水镁石阻燃剂有很大的发展空间。世界上一些发达国家开始研究直接利用水镁石生产氢氧化镁阻燃剂，其镁含量高、工艺简单、成本低。因为我国水镁石资源较好，近年瑞士、美国等都从我国进口水镁石生产氢氧化镁阻燃剂。因此我们应该加强水镁石阻燃剂的研究，发挥本土优势。
（二）水镁石保温材料
纤维水镁石保温材料微观结构为网状排列的中空针、孔状纤维束以及由有机、无机材料密闭的大量微小气囊、气孔，因而热量难以透过。由于纤维水镁石特有的中空管束状结构，决定其具备良好保温性能。试验表明，纤维水镁石棉体常温导热系数为0.145W/（mK）。在干燥过程中，纤维水镁石棉体中失去水分，体积变得蓬松，从而阻绝热量传递，起到保温效果。
刘威、倪文、徐丽等进行了纤维水镁石保温材料的研究。在对水镁石进行充分的分散打浆后，在模具中浇注、干燥成型。获得的保温板在800℃下烘烤4h,不变形、不冒烟、不燃烧；导热系数0.0443～0.06217W/（mK）。保温性能良好，与其他无机保温材料复合时可制备性能更好的保温材料。
（三）水镁石增强水泥基材料
水镁石纤维具有优良的力学性能、抗碱性能、水分散性能及环境安全性，与水泥具有很好的相容性和结合强度。水镁石纤维－水泥基复合材料对于提高水泥混凝土的性能、发挥水镁石纤维矿物的作用，合理利用优势资源，是一种有意义的尝试。
张海鸿、刘开平、陈延新在土聚水泥中添加水镁石，可明显增强土聚水泥的抗折强度，对抗压强度的影响不明显。同鑫、翁阳、王军在混凝土中添加水镁石，混凝土的疲劳寿命在低应力水平下，有明显提高；在高应力水平下，疲劳寿命相差不大，说明掺入水镁石纤维对混凝土耐久性能有明显改善。另外，赵秀峰、刘开平和刘庆丰、冯胜山分别对添加纤维水镁石水泥制品的低温性能和吸声性能进行了研究，纤维水镁石的加入对混凝土的抗冻性有明显的提高作用，可以提高混凝土冻融后的抗压强度和劈裂抗拉强度，减少冻融质量损失；能显著提高材料的综合吸声性能，尤其是低频500Hz和高频2000Hz吸声性能，水镁石纤维含量越大，吸声性能越好。纤维水镁石的加入极大的提高了水泥制品的质量。
（四）其他应用
实验表明，水镁石可以作为烟气脱硫剂使用，具有良好的脱硫、固硫作用。将水镁石添加在锅炉燃料中，可以减少高矾和高硫燃料对锅炉的危害，降低二氧化硫和其他有害气体的排放。将水镁石深加工成为一种非沉降性和非凝聚性的活性氢氧化镁，可有效地脱去烟气中的硫份，减少其对大气的污染。