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溫石棉為蛇紋石石棉的統稱。蛇紋石{Mg6Si4O10(OH)8}是由硅氧(SiO2)四面體和氫氧化鎂石Mg(OH)2八面體組成的雙層型結構的三八面體硅酸鹽礦物。由於四面體層和八面體層之間不協調,因此形成三種不同的基本結構,構成三種礦物,即具有平整結構的板狀蛇紋石;具有交替波狀結構的葉蛇紋石;具有捲曲狀圓柱形結構的纖蛇紋石。在自然界纖蛇紋石礦物產出廣泛,而且結晶程度高,可分性能良好;絲狀特徵顯著的纖蛇紋石,為有用的工業礦物,也可稱為纖蛇紋石石棉。

1簡介

溫石棉
溫石棉塊體通常為不同色調的綠色及黃色,也有的為白色。劈分后的絲狀纖維為白色,絲絹光澤;硬度2~2.5;理論密度為2.56 g/cm3,化學成分中類質同象代替,決定實際密度值的大小,Fe、Ti、Mn、Ni等元素取代Mg時,密度偏大,Al、Ti取代Si時,密度偏小,與纖維管心有無充填物也有關係,實際密度為2.426~2.646 g/cm3。

2化學特性

衍射特徵
溫石棉的X射線衍射特徵,有兩條強衍射線,d(002)為0.728~0.740nm和d(004)為0.369~0.366nm;另有四條中強衍射線,d(020)為0.437~0.459nm、d(201)為0.256~0.260nm、d(202)為0.243~0.248nm、d(402)為0.130~0.134nm。溫石棉在自然界產出以2Mc型纖蛇紋石最多,ZORc型正纖蛇紋石少見。
溫石棉的紅外光譜
溫石棉的紅外光譜,不同結晶程度的溫石棉,主要表現在1 100~950cm-1三個方向的Si—O伸縮振動帶及3 700~3 600cm-1羥基吸收振動的差別。
溫石棉的電子顯微像多為空心管狀,其內徑一般為6~8nm,外徑為20~50nm。

溫石棉的理論化學成分

SiO2 43.36%、MgO 43.64%、H2O+13%。一般含有Fe2O3、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、CaO、K2O、Na2O、Cr2O3、V2O5、NiO、F-、Cl等雜質。表明混有磁鐵礦、方解石、白雲石、菱鎂礦、水滑石、石英、水鎂石、鉻尖晶石等雜質礦物或元素的類質同象取代。

3物理特性

溫石棉具有多種物理化學性質,劈分性能優良,能最大限度地劈分為絲狀體,劈分直徑最小為1~2μm。工業利用以比表面積為衡量指標,一般在5~50 m2/g。機械強度高,抗張強度值為120~350(單位9.8×106Pa)。
其中:高強度纖維大於350,正常強度纖維小於350、大於250,中等強度纖維小於250、大於150,低強度纖維小於150。溫石棉纖維強度優於角閃石類石棉及人造碳纖維,與硼纖維和玻璃纖維接近。耐熱性能良好,工業利用溫度可達500℃(熱失重率小於1%)。溫石棉耐鹼腐蝕性強,鹼蝕量為0.46%~0.74%,耐酸腐蝕性差,不如角閃石石棉,酸蝕量一般為55%~58%。隔熱性能和導熱性能好,導熱係數一般為0.121~0.227W/(m·K)。電絕緣性良好,電阻率ρ一般為0.6×108~4×108Ω·cm。
溫石棉纖維還具有過濾性[透過係數為15%~60%,阻力為0.4×9.8~13.9×9.8Pa]、成膜打漿性、磁性(雙磁化係數為6×10^-6~10×10^-6cm/g)、電動電位(一般e>20mV)等。

4開發利用

石棉有致癌性早已為相關行業周知,但石棉細分為溫石棉和閃石棉。經中外多位礦物學、病理學、毒性學專家學者在長達2年多的比較試驗證明,在溫石棉、閃石棉及其他多種「溫石棉替代纖維」中,溫石棉是相對最安全的無機纖維材料。自從2004年,瑞士著名的吸入毒物專家、多國政府毒物學顧問大衛·伯恩斯坦博士公布「溫石棉可以安全使用」的實驗結果之後,2年來,中國、俄羅斯、加拿大、印度、巴西、墨西哥等國多位礦物學、病理學、毒性學專家,經過各自的科學實驗,得出與伯恩斯坦博士完全一致的結論。
然而,2001年三月WTO做出具有里程碑意義的裁定,認為溫石棉既然已被認定是致癌物質,石棉生產商堅持的安全使用極限就不存在。使得WTO的各個成員國禁止使用或進口如石棉等含致癌物質的權利合法化,也進一步確認WTO各成員國有權認為保護生命和健康比履行貿易義務更為重要。
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