无机矿物填料种类
无机矿物填料教材
无机矿物填料教材无机矿物填料技术在地质研究、建筑领域、制药领域等多个领域中有广泛的应用，因此，对其有较深入的了解和掌握是非常重要的。
本文将从无机矿物填料的性质、分类、选择以及应用及填料行业的发展等方面，介绍无机矿物填料的知识。
无机矿物填料是指由无机物质组成的填料，按其成分和结构可分为杂质、百溶体、变性矿物填料和复合矿物填料四大类。
其中，杂质填料是最常用的填料，采用的成分主要有有机物质和无机物质，如：石墨、煤、沥青、煤焦油等；百溶体矿物填料是指矿物填料与其他有机物质或无机物质混合制成的；变性矿物填料指由无机物质进行变性处理而成，常见的有滑石粉、硅砂砾等；复合矿物填料通常是指采用多种成分进行混合而成，其中最常用的成分是晶粒和细粒，晶粒和细粒比例一般在3:14:1之间。
无机矿物填料的选择一般要考虑其密度、硬度、表面活性、扩散性能等几个因素，这些因素又会影响填料的有效性能，因此，正确选择填料是非常重要的。
另外，由于填料应用场合和形式各异，因此，不同的填料可分为垂直填料、水平填料、深部填料、栅格填料等多种形式，要根据具体的应用场合和形式选择合适的填料。
在实际应用中，无机矿物填料的用途有很多，比如可用于地质勘测领域中的孔隙夹层和砂岩颗粒分离、用于建筑领域中的建筑面层填充材料、用于制药领域中的滤液和制剂等。
此外，无机矿物填料还可以用于制造建筑材料、工业抗腐蚀涂料、制泥浆等。
近几年，无机矿物填料行业发展迅速，技术不断进步，水泥、沥青、砂浆等建材产品更加普及，填料行业将不断拓展新的应用领域和新的产品来满足市场的需求。
综上所述，无机矿物填料在多个领域中有着重要的应用，需要正确的了解和掌握无机矿物填料的性质、分类、选择以及应用，以及其在填料行业发展中所扮演的角色，以便更好地利用这种有效的材料。
本文仅为抛砖引玉，期望能给读者提供一定的帮助和启示。
无机填料知识概述、种类、性能和选用
塑料填充改性知识概述塑料填充改性就是填料与塑料、树脂的复合，一般填料的填充量较大，有时甚至可达几百份〈以树脂100份计算)，因此填料是塑料产业重要的、不可缺少的辅助材料。
从总体上讲，世界范围内填料的消耗量要占塑料总量的10%左右，可见其消耗量是巨大的。
塑料填充改性有如下几方面的优点：（1）降低本钱。
一般填料比树脂便宜，因此添加填料可大幅度地降低塑料的本钱，具有明显的经济效益，这也是塑料填充改性广为应用的主要原因。
（2）改善塑料的耐热性。
一般塑料的耐热性较低，如ABS，其长期使用温度只有60℃左右，而大部分填料属于无机物质，耐热性较高，因此这些填料添加到塑料中后可以明显地进步塑料的耐热性。
再如PP，未填充时，其热变形温度在110℃左右，而填充30%滑石粉后其热变形温度可进步到130℃以上。
（3）改善塑料的刚性。
一般塑料的刚性较差，如纯PP的弯曲模量在1000MPa 左右，远不能满足一些部件的使用要求，添加30%滑石粉后，其弯曲模量可达2000MPa以上，可见滑石粉对具有明显的增刚作用。
（4）改善塑料的成型加工性。
一些填料可改善塑料的加工性，如硫酸钡、玻璃微珠等，可以进步树脂的活动性，从而可以改善其加工性。
（5）进步塑料制品及部件的尺寸稳定性。
有些塑料结晶收缩大，导致其制品收缩率大，从模具出来后较易变形，尺寸不稳定；而添加填料后，可大大降低塑料的收缩率，从而进步塑料制品及部件的尺寸稳定性。
（6）改善塑料表面硬度。
一般塑料硬度较低，表面易划伤，影响外观，从而影响其表面效果和装饰性。
无机填料的硬度均比塑料的硬度高，添加无机填料后，可大大进步塑料的表面硬度。
（7）进步强度。
通用塑料本身的拉伸强度不高，添加无机填料后，在填充量适量的范围内，可以进步塑料的拉伸强度和弯曲强度，从而进步塑料的工程使用性。
（8）赋予塑料某些功能，进步塑料的附加值。
有些填料可以赋予塑料一些功能，如PP 添加滑石粉、碳酸钙后，可以改善PP的抗静电性能和印刷性能；中空玻璃微珠添加到塑料中后，可以进步塑料的保温性能；金属粒子添加到塑料中后可以进步塑料的导热性能和导电性能。
橡胶用22大类无机矿物填料
橡胶用22大类无机矿物填料橡胶填料，也被称为橡胶填充剂，指的是能提高橡胶加工性能、改进物性（如强度、耐用性等）、加添体积、降低成本的物质，在橡胶领域中占有特别紧要的地位。
多年来，无机矿物粉体作为降低成本、改进加工性能的填充剂，在各种橡胶制品中被大量使用。
随着超细粉碎和表面改性技术的进步，无机矿物填料越来越受到橡胶领域的青睐。
1、陶土陶土是重要由水云母、高岭石、蒙脱石、石英及长石所构成的粉砂—砂质粘土，通常依据粒子大小（2～5m）和构成比例又有硬质陶土、软质陶土之分，粒径小于1m的称为高级陶土，溶解精制的叫再生陶土。
（1）硬质陶土是粒径为2m的粒子占80%以上的硅酸铝，表面积22～26m2/g。
重要特点是加入胶料后胶料塑性增大，表面光滑，拉伸收缩永久变形小，但撕裂强度下降。
它具有介于半补强炭黑和热裂法炭黑之间的补强效能，在橡胶工业中的用量约占矿物填料的一半左右。
（2）软质陶土的2m粒径的粒子占50%～74%，表面积9～17m2/g，几乎无补强效果，只起增量作用。
（3）活性陶土经过有机物改性处理，粒径已小于1m，略带吸湿性，补强性高于硬质陶土。
（4）煅烧陶土由天然硅酸铝两种氧化物混合，在高温下煅烧而制得的无水硅酸铝，粒径为1.0～1.5m，pH值4.5～6.5，吸潮性低，收缩变形小，其补强性优于硬质陶土，现已成为陶土的主流。
（5）精制高级陶土是陶土经过粗碎、提纯、剥片、表面改性和再粉碎加工处理，纯度达97%以上，片层厚度20～50m，平均粒径300m，少有聚集体和凝集体，显示出特别好的分散性和气密性，并具有肯定强度和耐磨耗性。
（6）纳米陶土尺寸为300nm，较之纳米材料（1～100nm）要求尚有一步之遥，但经过各种硅烷处理的NK70、NK80和NK85等改性陶土，其补强性能已大大超出了锻烧陶土和高级陶土。
拉伸强度已接近（用于丁苯橡胶）和超过（用于天然橡胶、乙丙橡胶）白炭黑的水平，且硬度低、弹性高、伸长大，定伸应力只有其他品种的一半到2/3，同时它特别简单混炼加工。
无机矿物填料
无机矿物填料无机矿物填料是一种主要原料为无机矿物或非金属矿物、经过加工后的具有一定化学成分、几何形状和表面特性的粉体材料。
无机矿物填料广泛应用于高分子材料或高聚物基复合材料（塑料、橡胶、胶黏剂等）、无机复合材料、造纸、涂料等领域，是高聚物基复合材料中不可或缺的填充物或组分之一，用量占复合材料质量的5%〜80%,除了可以减少树脂的用量、节约石油资源、降低材料的成本外，还可赋予材料一定的功能性，如强度、刚性、尺寸稳定性、热稳定性、化学稳性、难燃性、绝缘性或导电性等,对现代材料的发展,特别是高聚物基复合材料的发展具有重要作用。
无机矿物填料的分类方法很多,一般来说,填料的化学组成决定填料的本质,尤其是赋予材料以功能时,其化学组成起决定作用。
无机矿物填料按其化学组成可以分成氧化物或氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、碳质及复合矿物填料几大类（表1-1）。
表1-1 无机矿物填料按化学组成的分类类型氧化物/ 氢氧化物碳酸盐主要化学成分氧化镁、氧化铝、氧化钙等氧化钙、氧化镁、二氧化碳等实例氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙等碳酸钙（沉淀碳酸钙和细磨碳酸钙）、碳酸镁（白云石粉）等滑石粉、皂石粉、云母粉、高岭土和煅烧高岭土（硅酸铝）、硅灰石、硅藻土、石英粉、长石粉、膨润土、海泡石、凹凸棒石、石棉、叶蜡石粉、绿泥石、透闪石、电气石、蛭石等石膏粉、重晶石粉沉淀硫酸钡、明矾石等晶质（鳞片状）石墨和非晶质（土状）石墨氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化铁、硅酸盐氧化钙、氧化钾、氧化纳、结构水硫酸盐碳质复合矿物填料硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶等氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钙、碳酸钙/硅灰石复合填料、氢氧化镁/ 氢氧化铝复合填氧化钛、氧化锌等料、滑石/ 透辉石复合填料等此外，无机矿物填料按其几何形状还可以分为球状、立方状、片状、纤维状、针状、纺锤状等。
无机矿物填料的特性1. 无机矿物填料的特性与无机矿物填料填充效果有关的主要性能是化学组成、粒度大小和粒度分布、比表面积、颗粒形状、密度与堆砌密度、吸油值、白度、硬度以及表面性质、热性能、光性能、电性能、磁性能等。
无机矿物填料密度
无机矿物填料密度
无机矿物填料密度是指使用无机矿物填料做成物料时，在特定情况下，它们的密度大小。
无机矿物填料是指不含有机物质的矿物材料，如：岩石、盐、砂砾等物质，并用来作为其它物料的要素或成分。
无机矿物填料的密度是由它的组成来决定的，一般说来，任何有一致性的组份，其密度就应相对较一致。
它们常常由外观不同的无机元素或粒子组成，密度也因此而不同。
对于无机矿物填料，它的密度主要取决于所使用矿物的种类。
（1）常见的无机矿物填料----------
1、大理石：这是一种常见的无机矿物填料，它的密度很大，一般约为
2.7g/cm3。
2、高岭土：这种填料一般是由若干种矿物混合而成，比如石英、云母、硅砂等，密度一般在2.3-2.6g/cm3之间。
3、陶瓷珠：这种材料常用于填料，通常以钛、铁、硼、磷、钡、锰等矿物组合而成，密度约有3.6-4.5g/cm3。
4、细砂：这是另一种常用的无机填料，它有若干种类型，其密度可达到1.6-2.2g/cm3。
（2）海绵填料----------
海绵填料是由某种海洋生物制成的，它们一般被专门加工成一定尺寸的材料，作为填料用于夹具、滤芯等，其密度也很小，约为0.9g/cm3左右。
综上所述，无机矿物填料的密度主要由它的组成决定，根据常用材料的类型，它的密度可由低到高不等，从大约0.9g/cm3的海绵填料到4.5g/cm3的陶瓷珠等矿物。
无论哪种无机矿物填料，它们的特定密度都是非常重要的参数，应在使用之前得到确认，以便正确识别和鉴定物料。
关于塑料用无机矿物填料,这些知识你一定要知道
关于塑料用无机矿物填料，这些学问你肯定要知道塑料填充改性是指在纯树脂中添加非金属矿、有机材料、金属粉体等填料，以提升塑料树脂的各类性能，以达到所需要的技术指标或提高性价比。
非金属矿物。
顾名思义，塑料用非金属矿物填料通常可认为是大自然中存在被人工开采、加工利用具有上述定义性质的并被添加在塑料中的非金属矿物材料，通常被制成粉体。
氧化物：二氧化硅、硅藻土、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化镁、三氧化二锑、高铁酸钡、高铁酸锶、氧化铍、氧化铝纤维。
氢氧化物：氢氧化铝、氢氧化镁、盐基性碳酸镁。
碳酸盐：碳酸钙、碳酸镁、白云石、碱式碳酸纳铝。
（亚）硫酸盐：硫酸钡、硫酸钙、硫酸铵、亚硫酸钙。
硅酸盐：滑石粉、粘土、云母、石棉、硅酸钙、蒙脱土、膨润土、玻璃微珠、玻纤。
碳素：炭黑、石墨、碳素中空球、碳纤维。
其它：硼酸锌、硼酸钙、硼酸纳、偏硼酸钡、钛酸钾。
（1）纳米蒙脱土（MMT）蒙脱土是一种天然矿物质材料，可用于塑料的隔绝改性。
蒙脱土具有亲水疏油性能，与大多数树脂的相容性都比较差，要与树脂形成良好的复合材料，首先要对其进行疏水亲油改性处理，以提高与树脂的相容性。
利用蒙脱土的良好插层性能可以进行长链有机化合物的插层，大幅度提高与各类树脂的相容性，制造多种纳米塑料填充材料，同时改善复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和冲击强度，这正是目前纳米材料的讨论重点。
目前，已成功开发出如PA6/蒙脱土、PET/蒙脱土、PMMA/蒙脱土、PI/蒙脱土、EP/蒙脱土、PS/蒙脱土等复合材料。
（2）纳米凹凸棒粘土（AT或ATP）凹凸棒粘土是一种水合镁铝硅酸盐非金属矿物，呈水晶链层状结构，但与蒙脱土的层状结构明显不同，凹凸棒石为一种天然纤维状晶体形态结构的含水富镁的铝硅酸盐矿。
由于纳米级的晶棒很简单聚集，因此凹凸棒石与聚合物的混合只能是微米级的混合，起到增量填充的作用。
凹凸棒石表面大量的硅羟基与非极性聚合物相容性差，填充前要进行表面处理。
无机矿物外加剂、气态状填充料—活性二氧化硅微粉Silica Fume产品使用说明书(
性二氧化硅微粉（硅灰，SilicaFume）Active silica fume硅尘粉（SilicaDusa）凝聚硅胶（Conden SedsilicaFume）由矿热电炉和电弧炉冶炼硅系合金中将石英矿（硅矿石）用电极加热2200℃高温，加焦碳，加氧化铁还原后，即成为硅金属：工业硅、金属硅、硅铁产品。
冶炼中与烟尘气一同排放浮在冶炼炉面层上约有15%的一氧化硅蒸气与氧结合成二氧化硅。
这类气状烟气粉尘通过烟道无组织排放在大气层中，造成环境污染。
本公司运用创新的专利技术将烟气粉尘有组织收拢，消除污染、改善环境，同时将烟气粉尘通过《电炉烟气净化，烟尘分离提纯粉体材料成套装置》生产气状粉体新材料——活性二氧化硅微粉。
Silica dusa conden sedsilica fume is made from quartz mine (silicon mine) through heating to 2,200℃by electrode in ore-smelting electric furnace and electric arc furnace refining, and then through reduction reaction by coke & ferric oxide. The final products are industrial silicon, metallic silicon and silicoferrite. About 15% of silicon monoxide smoke is emitted together with the soot gas and oxidized to silicon dioxide by oxygen, which will pollute the environment if it is randomly emitted to the atmosphere. The Company is to produce the new gaseous powder - active silica fume through collecting this soot powder with its patent technology - electric furnace gas cleaning, soot separation and purification and powder equipment, which also cures the pollution and improves the environment.这类气化状二氧化硅烟尘，在日本称：“活性硅”、法国称“硅烟雾”、“硅灰”、大多国家称“冷凝硅烟灰”。
无机填料
无机填料品种简介在橡胶工业中广泛使用的无机填料主要也就二种：硅酸盐类与碳酸钙类。
1、硅酸盐类：主要有陶土、滑石粉、云母粉、石棉粉。
1.1陶土：包括高岭土、瓷土、白土、皂土或纯净黏土。
橡胶工业用量最大的矿物填料，主要成分为氧化铝和氧化硅的结晶化合物。
按其粒径大小，陶土可分为：硬质陶土、软质陶土、高级陶土。
硬质陶土：粒径≤2um的占80%以上，≥5um的占4-8%，比表面为22-26m2/g，在橡胶中有半补强作用，能改善硫化胶的力学性能，是目前在橡胶中用量最大的品种。
软质陶土：粒径≤2um的占50-74%，≥5um占8-30%，比表面为9-17 m2/g，在橡胶中无补强作用，硫化胶力学性能差。
高级陶土：粒径≤1um，含少量有机物，微量吸湿性。
在橡胶中加入陶土对胶料性能有一些负面的影响：如随着用量增加，硬质陶土会降低胶料可塑性，但两者都能减小收缩率，使表面光滑。
随着用量增加，扯断强度、耐磨性、定伸强力均有不同程度的提高，用量为20份最好。
伸长率则随用量增加而下降。
由于陶土属异轴结晶系，各向异性，耐撕裂性能较差，但用于丁基橡胶却能改善其耐撕裂性能。
硬质陶土比软质陶土耐撕裂性能好。
由于硬质陶土粒径比软质陶土小，其胶料生热比软质陶土高，胶料的回弹性软质陶土高于硬质陶土，永久变形硬质陶土胶料比软质陶土胶料小，龟裂增长速度硬质陶土胶料比软质陶土胶料慢。
1.2滑石粉：由天然滑石经干法、湿法粉碎或高温煅烧而得，是六方或菱形结晶颗粒，粒径为1.3-149um。
其化学组成为水合硅酸镁。
用做橡胶填充剂、增容剂、隔离剂及表面处理剂。
硅灰石粉：由天然硅灰石经选矿、粉碎制得，粒径为3.5-75um。
其化学成分为偏硅酸钙。
用做橡胶填充剂和白色颜料。
1.3云母粉：由天然云母矿石经干法、湿法研磨制得其化学成分为硅酸钾盐。
用做橡胶填充增量剂。
绢云母有补强效能，可替代部分半补强碳黑使用，还可用做隔离剂。
由于它属单斜晶系，其结晶呈薄片状，能提高橡胶的阻尼性能。
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无机矿物填料种类
1.石英填料
石英填料是由SiO2组成的无机晶体材料，是一种质地硬而结构完整的
填料，具有高耐温、耐化学腐蚀、耐湿润和低吸附性，抗性非常强，
广泛应用于填充、滤液及结晶等化工领域。
由于其独特的物理性质，
石英填料有无比优越的性能，具有明显的颗粒结构的表现，能抗高温、高压和腐蚀，抗湿润，耐热性能强。
2.碳酸钙填料
碳酸钙填料是一种以CaCO3为主要成分的无机填料，其特殊的结构能
吸附一些有害的气体，有良好的缓冲作用，能分离有毒物质，有效提
高产品品质和生产效率。
碳酸钙填料具有出色的耐久性能，能耐受恶
劣的环境条件，能抗高温、抗腐蚀、防潮以及具有优良的抗粉尘性能。
3.硅藻土填料
硅藻土填料是一种以多孔的二氧化硅为主要成分的无机非金属矿物，
它具有低密度、较大的孔隙率、耐腐蚀性强、质地细腻而具有抗化学
物质性能，半导体性能好、耐久性高等特点，应用于医药工程、食品
添加剂工程、化工填料工程、环保滤料工程、炭素及消解工程、电磁
屏蔽工程等。
4.石灰填料
石灰填料是以CaO为主要成分的无机填料，它既具有卓越的耐腐蚀性
又有高孔隙率，粒度分布均匀，熔点高，易溶于水，形成浆状物，它
在中温和常温下有较强的稳定性，既具有吸湿、吸收等效果，又抗腐蚀、消泡、分散、净化等特点。
石灰填料广泛用于石油、火电、化工、环保等行业，用于吸收、分离、净化和填充等作用。
5.活性碳填料
活性碳填料是一种以木炭、煤炭、石炭及其它有机粘结物为主要成分
的无机填料，具有强大的吸附力，可以吸附大多数有机和无机离子，
与其它化学介质进行反应，具有快速的吸附性和清除速率，又具有均
一的尺寸分布和细腻的质地，强度可达7.2Mpa，可抗高温、抗老化，
回收率可达98%以上，是一种高效率、可回收、经济实惠的环保填料。
6.硅铝无烟石填料
硅铝无烟石填料是一种以硅铝片石为基础物质，经过热压精制而成的
无机非金属矿物材料，具有较高的颗粒密度、尺寸稳定度、耐久性能
和抗腐蚀性能，具有无烟无味、耐热性强、抗物化性强等优点，是制
造电子元器件、电路板和一些填充物理功能元件的理想填料。
7.细磨石填料
细磨石填料是指以碳酸钙，硅铝等矿物为原料，经粉碎成细微粉末，结合各种粘合剂高温烧结而成的无机填料材料，其主要特点是耐磨，耐冲击，并具有良好的分散性能，能够抗高温、抗老化，细磨石填料广泛用于芯片精加工、抗冲击填充、有机反应填料以及溶剂分离等多种领域。