硅灰石
硅灰石的化学分子式为CaSiO3, 结构式为Ca3[Si3O9],理论化学成分:CaO 48.25%、SiO2 51.75%,玻璃质感或珍珠质感的透明脆性晶体。自然界中纯硅灰石罕见,在其形成过程中,Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体, [6]并混有少量的Al和微量K、Na,因此具有白色,灰白色,浅绿色,粉红色,棕色,红色,黄色等多种颜色,夹杂白色条纹。
低温三斜硅灰石为三斜晶系,大多呈针状、纤维状或片状,常簇集呈扇形、辐射形集合体,有的呈细小的颗粒状。白色微带灰、红色,玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,解理平行 中等,两组解理面交角为74°。密度2.78~2.91 g/cm3,硬度4.5~5,熔点1540℃。热膨胀系数低,在25~800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃),PH值9.9,具有优良的耐热,耐腐蚀,耐候性。;在1125℃左右时可转化为假硅灰石,这时热膨胀系数增加,并由于释放出Fe、Sr等杂质,因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。 硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。前者主要产于夕卡岩型矿床中,矿物组分复杂,常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物;后者主要产于接触变质和区域变质型矿床,矿物组分简单,又可分为:硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个亚类。硅灰石矿石的结构构造通常也有两种:致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构,致密块状构造,硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体,个别极细粒致密者呈玉状;粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构,块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造,硅灰石晶体粗大,呈板柱状,束状或放射状(菊花状)。
硅灰石还具有独特的工艺性能,如使用硅灰石原料后,可以有效的减少坯体收缩率。而且能够降低坯体的吸湿膨胀,防止陶瓷坯体的后期干裂等。含硅灰石的坯体还具有较高的机械强度和较低的介电损失。引入硅灰石的坯体,在烧结过程中成熟速度加快,可以在十几分钟至几十分钟内使坯体成熟,大大降低了单位制品的热损耗,其烧成周期也从过去的90小时,下降为仅仅50分钟。
在陶瓷原料中加入适量的硅灰石粉,提高产品的合格率。
硅灰石起先引入到釉面砖坯料配方中,使面砖的烧成热能损耗由3600大卡/公斤,下降为1850大卡/公斤制品。除釉面砖外,硅灰石原料来已扩大了其应用范围。其节能降耗的效果,已为陶瓷业界人士有目共睹。