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硅灰石(wollastonite)是一种钙的偏硅酸盐矿物,化学分子式为CaSiO3,是有三种同质多象变体;两种低温变体,即三斜晶系硅灰石和单斜晶系副硅灰石,一种高温象变体。自然界常见的硅灰石主要是低温三斜链状结构的TC形硅灰石,其他两种象变体很少见。在TC型硅灰石结构中,钙以六次配位与氧形成八面体,这些钙八面体共边形成链,三个钙氧八面体链又形成带。由于硅灰石具有针状或纤维状颗粒形态及较高的白度和独特的物理化学性能,广泛应用于陶瓷、涂料、塑料、橡胶、冶金、化工、造纸、电焊条以及作为石棉代用品、磨料粘接剂、玻璃、玻璃纤维、和水泥的配料等。
硅灰石的表面改性可分为有机表面改性和无机表面改性。①有机表面改性:针对硅灰石粉体可用于塑料、橡胶、尼龙等高聚物符合材料的无机增强填料。但未经表面处理的硅灰石粉与有机高聚物的相容性差,难以在高聚物基料中均匀分散。必须对其进行适当的表面有机改性,以改善其与高聚物基料的相容性,提高填充增强效果。②无机表面改性:无机表面改性的技术背景是,作为高聚物填料的硅灰石往往导致填充材料的色泽变深,而且磨耗值较大,易磨损加工设备;对其进行无机表面包裹改性可以改善硅灰石纤维填充高分子材料的色泽和降低其磨损值。
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