方石英是石英(SiO₂)的高温改性体,在自然界中很少发现。因此,为了工业目的,人们在约 1500 °C 的回转窑中煅烧高纯度石英,从而合成了这种物质。煅烧过程改变了晶格结构,降低了密度,并产生了空气夹杂物,从而产生了负折射率和高白度。方石英和石英一样,具有化学惰性,因此在各种应用和产品中作为填料而受到重视和使用

包括以下矿物:
石英
方石英
熔融石英
虽然这三种材料的化学成分都是 SiO₂,但它们在生产、某些技术参数和应用领域方面却各不相同。
在对方石英粉进行表面处理时,可实现工业用途的众多 "具体 "优势:
提高耐热水性能
高耐候性
增强耐化学性
提高机械强度
出色的可加工性
色彩光亮一致
更高填充度
HPF的产品有以下品牌:
事实证明,不同的硅烷对填料的表面处理都很有效。直接表面处理的一个重要优点是,在矿物涂层过程中,副产品可以逸出。与后续的原位表面处理不同,直接表面处理不会在聚合物体系中留下副产品。与未处理的填料相比,改性填料更容易融入聚合物中,从而改善加工和材料均匀性。不过,要使聚合物与高性能填料之间达到最佳粘合效果,需要使用专门适用于聚合物体系的表面处理剂。这种适应性不仅能确保更好的融合,还能使整个复合材料达到最佳性能。
外墙分散型油漆和涂料:白度极佳; 易染色,可生产出绚丽的色彩。
路标:具有高白度和耐磨性
人造石
使用高分子树脂和矿物填料制成的人造石石板,模仿天然石材的外观。应用包括台面和厨房水槽。这种材料硬度高,可以高效研磨。
PP和PE薄膜中的防粘连添加剂
防粘连添加剂,特别是方石英粉,在聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)薄膜中起着至关重要的作用。这些塑料薄膜用于食品包装、汽车制造、医疗技术、建筑和农业等不同行业,必须满足不同的要求。除了机械性能外,透明度、光泽度等光学性能也很重要。方石英粉等矿物填料的使用带来诸多优点。其中之一是防止粘连, 使薄膜间易分离。
SIKRON® 和SILBOND® 增强有机硅特性:
弹性可调
卓越的抗撕裂性
抗撕裂性强度高
弹性模量增加
改善电气绝缘性能
可调节热膨胀
减少反应收缩
出色的着色能力
这些特殊性能使方石英成为一种用途广泛、在各种工业应用中备受青睐的材料。
1.晶体结构:与更常见的二氧化硅相比,晶硅具有不同的结构。它是二氧化硅(SiO₂)的高温改性物。
2.存在:在自然界中,方石英相当罕见,通常存在于火山岩中。在工业上,它主要是人工合成的。
3.生产:合成方石英的生产是通过将纯石英在约1500 °C 的温度下煅烧实现的。这一过程扩大了晶格结构,降低了密度,从而使石英具有特殊的性能。
4.光学特性:由于生产工艺的原因,方石英中含有空气包裹体,因而具有负折射率和高白度。
5.用途:方石英可用于各个领域,包括陶瓷、搪瓷、耐火材料以及塑料、油漆、清漆、橡胶和硅树脂的生产。
6. 粘度特性:高性能方石英填料在高填充量下具有良好的粘度可调性。
在世界各地的各种地质构造中都能发现这种矿物,在月球和火星上也有发现。已知的地点包括火山地区,特别是在火山活动活跃或历史悠久的国家。这些国家包括意大利、墨西哥、印度尼西亚和美国,已知地点共有 372 处。
在德国,尤其是在有火山历史的地区,有一些方石英矿的产地。例如,已知的一个地点是埃菲尔地区,那里的火山岩沉积可能含有方石英。
Gerhard vom Rath 于 1884 年首次描述了方石英。“Cristobalite”这个名字来源于附近的墨西哥圣克里斯托巴镇,研究人员就是在那里发现这种矿物的。20 世纪二三十年代,方石英开始在各种工业应用中发挥作用;1925 年,首次用 X 射线衍射法测定了它的结构。特别是在陶瓷和玻璃工业中,方石英因其特殊的性能而备受青睐。
如今,方石英被用于各种工业领域,如塑料、陶瓷、搪瓷和耐火材料的生产。甚至在现代建筑材料工业和有机硅产品生产中,也有公司使用菱镁矿。加工技术的进步有助于扩大方石英的应用范围。通过对方石英进行表面改性,可以根据不同的工业需求对方石英进行特殊调整。
1. 方石英具有哪些特性?
方石英是一种具有四方晶体结构的二氧化硅(SiO₂)高温改性体。它的特点是白度高,莫氏硬度约为 6.5,密度低,约为 2.35 g/cm³。此外,它还具有较高的耐化学性,在 20 °C 至 300 °C 的温度范围内,热膨胀系数为 54 × 10⁻ ⁶ K⁻ ¹。
2. 方石英有什么用途?
方石英可用于各行各业。在油漆和涂料行业,它是外墙分散型油漆和灰泥的填料,可以提高白度和耐磨性。在牙科技术领域,由于其高纯度和微生物安全性,可用于印模材料。此外,它还用于生产人造石,以提高产品的硬度。在塑料工业中,方石英可作为聚丙烯和聚乙烯薄膜的防粘添加剂,防止薄膜层粘连。其他应用包括硅酮密封剂和道路标线。
3. 方石英是如何起作用的?
方石英在这些应用中的有效性是基于它的高耐化学腐蚀性、高白度和特定的粒度结构。在油漆和涂料中,它可以提高遮盖力和耐候性。在牙科材料中,它能确保高精度和生物相容性。在人造石中,它能提高机械强度和耐久性。作为抗粘连添加剂,它可以减少塑料层之间的粘附性,方便薄膜处理。
4. 方石英是如何生产出来的?
在工业生产中,方石英是在回转窑中以约1500 °C的温度煅烧石英而制成的。这一过程会导致二氧化硅重结晶,晶格膨胀,降低密度。因此,会形成空气夹杂物,使产品具有高白度和特定的光学特性。生产过程包括石英的清洗、分级和筛分,然后是干燥、预热,最后是煅烧。