新闻动态
NEWS
石棉纤维的结构、性能和用途
来源: | 作者:沐睿环境-莉哥 | 发布时间: 2021-12-08 | 1162 次浏览 | 分享到:

1.石棉纤维的结构
硅酸盐矿物的天然结晶有两大类,一大类是三维立体柱状结构,其完美纯正结晶是石英;另一大类是二维片状结构,其多层片状叠合结晶是云母,且云母单层厚0.5~0.6nm。将硅酸盐单层片状硅酸盐盘卷成空心圆管,卷叠层数一般为10~18层,这就是单根石棉纤维,且其外直径一般在19~30nm,空心管芯直径4.5~7nm。许多单根石棉纤维按接近六方形堆积结合成束,即构成了石棉纤维结晶束。石棉纤维外形及截面如下图所示。石棉矿中束纤维及单纤维长度很长,我国开采保存的最长纤维束达2.18m。但经开采分离后,纤维均有折断,长度视加工条件而定,一般3~80mm。

石棉纤维外形及截面


2.石棉纤维的性能: A5 G% ?7 S* T# j3 u8 n
温石棉的颜色一般为深绿、浅绿、土黄、浅黄、灰白、白色,半透明,有蚕丝光泽,密度为2.49~2.53g/cm3,温石棉耐碱性良好,但耐酸性较差,在酸作用下氧化镁被析出而破坏;角闪石石棉的颜色一般为深蓝、浅蓝、灰蓝色,有蚕丝光泽,密度为(外直径内包括中腔时的密度)3.0~3.1g/cm3。角闪石石棉化学性质较稳定,耐碱性、耐酸性均较好。
石棉纤维未受损伤时,断裂比强度可达36MPa(11cN/dtex)以上,但受损伤后强度会降低。其比热为1.11J/g·℃,导热系数为0.12~0.30W/m·K,表面比电阻为(8.2×107)~(1.2×1010)Ω,体积比电阻为(1.9×108)~(14.8×109)Ω·cm。一般回潮率为11% ~17.5%,其中大部分是结构中的结合水。石棉纤维一般在300℃以下时,无损伤及变化,且耐热性良好;在600~700℃时,将脱析结晶水,结构破坏、变脆;在1700℃及以上时,将破坏结构,强度显著下降、变脆,受力后粉碎。


3.石棉纤维的主要用途
石棉纤维的纺织应用在中国有很悠久的历史。现已较为广泛应用于耐热、隔热、保温、耐酸、耐碱的服装、鞋靴、手套,化工过滤材料、电解槽隔膜织物,锅炉、烘箱等的热保温材料,石棉瓦、石棉板等建筑材料,电绝缘的防水填充材料等。但是由于石棉纤维破碎体是直径亚微米级的短纤维末,在流动空气中会随风飞散,被人吸入肺部将引起硅沉着病,因此在全世界范围内已公开限制或禁止石棉纤维的应用,其生产规模近年来已明显萎缩。
石棉布古称火浣布。产业用织物名。利用石棉纤维纺织成布。品种和规格较多,织物组织有平纹、斜纹和山形斜纹等,织物重量1001000g/m2,厚度0.42.5mm。具有良好的耐火隔热性能,可用作防火、隔热材料,在制冷设备、烘房锅炉、焊接和炼钢工作服等方面均有应用。由于石棉粉尘有致癌作用,危害健康,现已广泛由化纤代替。


4.石棉纤维的种类

石棉是天然矿物纤维,是由中基性的火成岩或含有铁、镁的石灰质白云岩在中高温环境变质条件下变质生成的变质矿物岩石结晶。它们的基本化学分子式是镁、钠、铁、钙、铝的硅酸盐或铝硅酸盐,且含有羟基。主要有两大类五种。
1.角闪石石棉(hornblendeasbestos) 主要有四种。
(1)青石棉(又名兰闪石石棉)(crocidolite,blueasbestos,krokidolite):分子式为
Na2(Fe2+3 Fe3+2 )[Si4O11]2(OH)2,结晶属单斜晶系。4 C; _  X9 [4 p4 i) `
(2)透闪石石棉(tremoliteasbestos):分子式为Ca2(Mg5)[Si4O11]2(OH)2,结晶属单斜晶系。
(3)阳起石石棉(actinditeasbestos):分子式为Ca2[Mg,Fe]5[Si4O11]2(OH)2,结晶属单斜晶系。
(4)直闪石石棉(anthophylliteasbestos,bidalotiteasbestos):结晶属斜方晶系。


5.石棉纺纱的工艺过程

把具有可纺性能的石棉纤维纺制成纱的工艺过程。选用平均长度9mm以上,直径550μm的纤维,经开松→混合→梳理、分条、搓捻→细纱的粗梳毛纺工艺流程纺纱。开棉机件把石棉纤维开松成松散状态,按规定比例把多种石棉混合,直接送入罗拉梳理机,以纤维网形式送出,由分条装置分割成条,经搓皮板搓捻,绕成粗纱卷,最后多采用环锭细纱机纺成纱。由于纤维短,采用附有假捻器的牵伸装置,牵伸倍数较低。石棉纱可制成石棉带、石棉绳、石棉布等,是防火、耐热和过滤用材料。因该纤维易致癌,已趋淘汰。


6.汽车部件中可能含有石棉,包括但不限于石棉刹车片、离合器、排气管垫片。

 2012年,中国自主品牌汽车曾在澳大利亚陷入“石棉门”,澳大利亚有2万辆中国制造的汽车被召回,原因是在这些汽车的发动机气缸垫片组、排气管垫、节气门、发动机进气管、排气管等17出均含有石棉材料。


  •  在我国汽车零部件领域,石棉早禁用于制动器衬片,相关的法规有:1999年实施的《汽车制动系统结构、性能和试验方法》(GB 12676-1999)4.1.3明确指出:制动衬片应不含有石棉;2008年实施的《乘用车制动系统技术要求及试验方法》(GB 21670-2008)4.1.1.3明确规定:制动摩擦衬片不应含有石棉  

  •  中国ELV法规GB/T 30512-2014《汽车禁用物质要求》即将发布GB30512-202X版本,新增石棉要求,汽车、挂车、摩托车及其零部件产品单一均质材料(非金属材料)不得检出石棉;  

  •  欧盟REACH法规附件XVII明确限制下述六种石棉的使用:青石棉Crocidolite; CAS No:(12001-28-4); 铁石棉Amosite; CAS No:(12172-73-5)); 温石棉Chrysotile; CAS No:(12001-29-5,132207-32-0); 直闪石棉Anthophyllite asbestos; CAS No:(77536-67-5); 阳起石棉Actinolite asbestos; CAS No:(77536-66-4); 透闪石棉Tremolite asbestos; CAS No:(77536-68-6)。

  •  欧盟1999/77/EC指令、76/769/EEC指令、2009/148/EC指令要求成员国从2005年1月1日起禁止石棉制品的生产和使用;

  •  法国 第96-1133号法令,实施日期1997年1月1日起要求禁止生产、加工、进口、销售、运输石棉产品;

  •  日本、韩国、澳大利亚、英国、俄罗斯等其他国家和地区自上世纪90年代开始逐渐颁布法规禁止石棉在建筑及其他制品中使用。


● 版权说明:版权归原作者所有,如有侵权请联系删除;文章内容属作者个人观点,不代表本公司观点和立场。转载请注明来源;文章内容如有偏颇,敬请各位指正。

上海沐睿环境有限公司是国内专业从事汽车法规合规的第三方咨询公司,多年来,为上汽,长城,宇通,大通,爱驰,蔚来等OEM提供汽车环保法规合规服务,团队跟踪与研究全球的环保合规,期待为更多的企业提供服务。www.automds.cn   
详情咨询info@murqa.com