Wollastonite

Wollastonite: Mer enn bare å senke fyringstemperaturen – Forstå magien med kjedesilikatmineraler

Mange av oss som jobber med keramiske kropps- og glasurformuleringer, samt byggematerialeoppskrifter, har hørt omwollastonitt. Det er et naturlig silikatmineral, navngitt til ære for den britiske kjemikeren og mineralogen William Hyde Wollaston.

(Wollastonite-pulver / Wollastonite av keramisk kvalitet)

I løpet av årene jeg jobbet med ulike mineralråmaterialer, har jeg funnet ut at når råmalmen har gått gjennom nyttiggjøring og rensing, fungerer den som et funksjonelt fyllstoff som er mye brukt i keramikk, byggematerialer, glass, belegg, plast, metallproduksjon og mange andre sektorer. Wollastonite-forekomster kan finnes over hele kloden, inkludert Kina, Mexico, India, Spania og USA.

Wollastonite er dannet av geologisk evolusjon. Silika og kalsiumkarbonat reagerer ved omtrent 450 grader og krystalliserer gradvis til dette mineralet. Når jeg sammenligner prøver hentet fra forskjellige forekomster, legger jeg merke til at den endelige partikkelmorfologien til wollastonitt i stor grad avhenger av malmens geologiske opprinnelse, sammen med senere beneficierings- og maleprosesser.

Det er klassifisert som et kjedesilikat med den kjemiske formelen CaSiO3. Krystallstrukturen består av kontinuerlige (SiO₃)²⁻ silikat-oksygen lange kjeder som er fast forbundet med kalsiumkationer.

Ren wollastonitt danner fargeløse krystaller i det trikliniske krystallsystemet. Det dannes via kontaktmetamorfose av kalkstein og er en vanlig mineralkomponent som finnes i metamorfe bergarter.

Wollastonite har en Mohs-hardhet på 4,5 og tetthet på 2,85 g/cm³. Innenfor temperaturområdet 20–300 grader er dens termiske ekspansjonskoeffisient bare 7×10⁻⁶/K med minimal ekspansjonsendring. Fra laboratorietester kan jeg tydelig observere at den opprettholder stabil ytelse selv under arbeidsforhold med dramatiske temperatursvingninger.

Forsterkning er en av wollastonites fremtredende styrker. Når det tilsettes i formuleringer, øker det den mekaniske styrken til ferdige produkter merkbart, noe som gjør det til et ekstremt praktisk mineralråmateriale for industrielle oppskrifter. Dessuten har wollastonitt utmerket kjemisk treghet og motstår angrep fra et bredt spekter av kjemiske medier.

Som et kjedesilikat består wollastonites rammeverk av uendelige silikat-oksygen lange kjeder bygget av silikatanioner. Disse kjedene danner båndstrukturer med hjørneforbundne SiO4-tetraedre. Denne lineære silikat-oksygenkjedestrukturen skaper wollastonittens unike materialegenskaper.
Dens krystaller har lav symmetri, hovedsakelig trikliniske, monokliniske eller tetragonale; kubiske krystallformer forekommer aldri. Krystaller vokser i prismatiske eller nåleformede former som strekker seg langs silikatkjedene, med velutviklet spalting i denne retningen.

Wollastonite er uløselig i rent vann, men gjennomgår langsom endring i saltvann. Under visse forhold kan mineralet også fluorescere. Den varierer mye i utseende, og forekommer både massiv og fibrøs, vanligvis lysegrå eller melkehvit. Dens krystaller tilhører det trikliniske systemet. Lav og stabil termisk ekspansjon er kjernen til at mange formuleringsingeniører velger dette mineralet.

Når du formulerer keramiske kropper og glasurer, kan riktig tilsetning av wollastonitt for keramisk kropp og glasur redusere brenntemperaturen betydelig. Malt wollastonitt forkorter også fyringssykluser og muliggjør rask enkeltfyring ved lav temperatur. Dette reduserer et betydelig drivstofforbruk og reduserer produksjonskostnadene tilsvarende.

Wollastonite inneholder ingen alkalimetaller. Etter brenning leverer ferdige produkter enestående elektrisk isolasjon, høy slagfasthet og god dimensjonsstabilitet. Takket være disse fordelene ser vi det ofte brukt i presisjonskeramikk og kunstkeramiske formuleringer.

På forberedelsesstadiet for glasurglidning kan wollastonittpulver erstatte deler av hvite pigmenter. Det forbedrer glasurglansen samtidig som det senker glasurglidningsviskositeten og reduserer kostnadene for anskaffelse av pigmenter. Under brenning minimerer den mikrosprekker, brudd og ulike glasurfeil på keramikk. Basert på dens lineære termiske ekspansjonsegenskap, reduserer den effektivt produktforvrengning.

Ved produksjon av glassfiber kan vi erstatte kvartssand med wollastonitt. Den iboende kalsiumoksidkomponenten i wollastonitt reduserer ovnens smeltetemperatur og reduserer eksosutslipp. Med wollastonitt tilsatt, øker glasssmeltehastigheten med 1 ~ 2%, fiberfilamentbrudd reduseres, og hele produksjonslinjen går mer jevnt.

Ved produksjon av glassfiber og keramiske fibre løser det smertepunktet ved høy smeltetemperatur for kvartssand, forbedrer ovnens smelteeffektivitet og hjelper fabrikkene med å kontrollere produksjonskostnadene.

Som et miljøvennlig uorganisk fiberholdig råmateriale, er wollastonitt mye og modent brukt i kalsiumsilikatplater, sementfiberplater, brannsikre lydisolasjonspaneler og andre byggematerialer.

Etter inkorporering får plater bedre slagfasthet, bøyestyrke og slitestyrke. De ferdige produktene kombinerer flere fordeler, inkludert korrosjonsmotstand, lydisolasjon, termisk isolasjon, brannmotstand og elektrisk isolasjon.

Utover de tre hovedfeltene ovenfor, er wollastonitt mye brukt til keramiske glasurer, ildfaste materialer, granulært formpulver, sveisetilbehør, isolasjonsmaterialer og andre industrier.

Navnet "wollastonite" ble formelt introdusert av J. Léman i 1818 da han beskrev steinprøver. Interessant nok hadde den østerrikske mineralogen Andreas Stütz allerede i 1793 kalt dette mineralet "Tafelspath" i sitt verk Neue Einrichtung der k.-k. Naturalien-Sammlung zu Wien.

Steinprøvene som ble brukt i de tidligste studiene ble antatt å komme fra Banat-regionen i Romania, selv om det ikke eksisterer noen definitive skriftlige poster. Léman omdøpte senere mineralet wollastonite for å hedre de vitenskapelige bidragene til den britiske naturforskeren William Hyde Wollaston (1766–1828).

Populære tags: wollastonite, Kina wollastonite produsenter, leverandører, fabrikk