海泡石的沉積作用形成或由蛇紋巖蝕變而成的。
海泡石本身是無害的,但是由于海泡石礦是由蛇紋巖蝕變而來,而蛇紋巖又是石棉的主要成分,因此很難將海泡石與石棉分離,一般的海泡石都會含有少量的石棉成分,比例大約在5%~30%左右。海泡石主要被用來制作煙斗。中國江西樂平、湖南瀏陽等地有產出。江西樂平牯牛嶺是我國海泡石的發(fā)現地。海泡石粘土的地質調查始于章人駿,1947年,他依據化學分析及脫色效果將“耐火白土”定名為海泡石,并討論了礦床的成因。
海泡泥的主要原料是海泡石粉,它是、、無味、無石棉、無放射性元素的一種水合鎂硅酸鹽粘土礦物,具有非金屬礦物中大的比表面積(高可達900m2/g)和特的內容孔道結構,是公認的吸附能力強的粘土礦物。
海泡泥是一種天然環(huán)保粉體墻面裝飾材料,是硅藻泥的升級換代產品,廣泛適用于工裝和家裝的墻面裝飾。
富鎂海泡石的化學組成比較一致。MgO的含量變化于21%~25%,Mg填充了90%~的八面體位置。海泡石的大部分化學組成及結構說明,這種礦物中有足夠的陽離子,基本能填滿8個(7.74~8.14)八面體位置。所以海泡石八面體位置的大多數陽離子都是大陽離子,較小的Al離子相對來說比較少,這一點與其它礦物如綠坡縷石不同,綠坡縷石中通常有一半的八面體位置被Al離子填充。因為海泡石的形成環(huán)境比綠坡縷石更為堿性,在這樣的環(huán)境中,Si和Mg高度富集,而Al的含量則很低。
海泡石的物理性質如下:
(1)外觀:顏色多變,有白色、淺黃、淺灰、黑綠,條呈白色,不透明,觸感光滑且粘舌。
(2)硬度:2-2.5
(3)比重:1-2.3
(4)耐高溫:在350度的高溫下,結構不發(fā)生變化,耐高溫性能達1500-1700度
(5)吸咐性:吸收大于自身重量150%的水
(6)吸水率:160~200%。
(7)飽和鹽水吸附率:180一260%。
(8)熱穩(wěn)定性:1300度失濕存水,沸石水;
200~600度失結品水,結構無太人變化;
600~700度失結構水;
820度生成新相一頑火石。
(9)相轉變:20一80MPa,22~76小時;500度以上,600度以下為蒙脫石一綠泥石混合物。
(10)懸浮性:海泡石易分散于水或其它強中等的極性溶劑里并形成網絡,且?guī)缀醪皇茈娊赓|的影響。
(11)溶液酸堿性:海泡石w=10%懸浮液pH值約為9。
海泡石纖維是一種天然礦物纖維,是海泡石礦物的纖維狀變種,稱之為α-海泡石。據介紹,海泡石作為一種層鏈狀的硅酸鹽礦物,結構中兩層硅氧四面體中間夾一層鎂氧八面體,形成2∶1 型的層狀結構單元。其四面體層是連續(xù)的,層中活性氧的指向周期性的發(fā)生倒轉。八面體層形成上下層相間排列的通道。通道的取向與纖維軸一致,允許水分子、金屬陽離子、有機小分子等進入其中。海泡石具有較好的耐熱性,海泡石還有良好離子交換和催化特性,及耐腐蝕、抗輻射、絕緣、隔熱等特性,尤其是其結構中的Si-OH能與有機物直接反應生成有機礦物衍生物。
其成因有兩種類型,一種為熱液型,另一種為沉積型。前者的礦物成分,以海泡石為主,含量可達80- 90%以上,其次可含有少量的石英、白云石、方解石、蛋白石、云母、滑石等。這種類型的海泡石礦,因規(guī)模小,大多數達不到開采價值。沉積型海泡石粘土,礦物組成較復雜,海泡石含量在30~95%之間。
粘土是指粘土礦物的集合體,有特的晶層重疊結構,具有資源豐富、價格便宜等特點,被認為是聚合物理想的填料。由于粘土層間是水合陽離子,與高聚物或單體的相互作用較小,親水的微環(huán)境不利于有機物進入層間,因而需要對粘土表面進行改性處理。當層狀粘土以納米級尺寸均勻分散于聚合物復合體系中時,結合聚合物長鏈結構及良好的加工性,此類材料的性能較其相應的宏觀或微米級材料有大幅度的提高,包括抗張強度,彈性模量,熱變形溫度性能等表現出全新的性質,如的透明性或性質的各向異性等。
黏土是一種的非金屬礦物,包括高嶺石族,蒙脫石族,伊利石族等,種類繁多。粘土的結構特點為:由Si—O結構層狀骨骼,按夾在它們之間的離子種類形成各種層狀結構,并沿C軸重疊,具有的殘缺表面,層間結合力弱,并存在著層內結構不飽和填充與扭曲等。粘土的這些結構層次之間存在著密切的聯系和相互轉化的可能,尤為重要的是粘土表面存在大量 一OH斷鍵,為粘土表面改性提供了條件。通過物理和化學方法對黏土的物理和化學性質進行改良,使其擁有特定的改良特性。
粘土層間存有大量的無機陽離子,表現為親水性,不利于其在有機相中分散。利用晶層間金屬離子的可交換性,以有機陽離子交換金屬離子,有機陽離子吸附在粘土層片上,有機部分嵌在層間,從而使層間距增大,使層間由親水轉變?yōu)槭杷兄谔岣邚秃喜牧辖档驼惩帘砻婺?,以利于粘土晶層均勻地分散于聚合物中。當層狀粘土以納米級尺寸均勻分散于聚合物復合體系中時,結合聚合物長鏈結構及良好的加工性,此類材料的性能較其相應的宏觀或微米級材料有大幅度的提高,包括抗張強度,彈性模量,熱變形溫度性能等表現出全新的性質,如的透明性或性質的各向異性等。因此開發(fā)利用粘土作為的補強劑,有著廣闊的前景。