纺织材料学教案6 无机纤维.docVIP

第六章 无机纤维 教学目标： 1、使学生了解典型的几种无机纤维的形成、分类、制备方法及用途。 2、使学生掌握各种典型的无机纤维的特性。 教学重点与难点： 1、教学重点：常规无机纤维的结构与特性 2、教学难点：无机纤维的结构与特性之间的具体关系 教学与学习建议： 1、教学建议 授课形式：讲解与讨论，实验 准备典型的几种无机纤维的实物样品和显微镜标样，让学生从宏观和微观两方面观察认识无机纤维； 充分做好实验准备。 2、学习建议 通过观察无机纤维的实物样品和显微镜标样，从宏观和微观两方面观察认识无机纤维； 通过记忆和理解，掌握无机纤维的主要特性。 　 第六章 无 机 纤 维 第一节 石棉纤维 石棉纤维是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物纤维。纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。 石棉种类很多，依其矿物成分和化学组成不同，可分为蛇纹石石棉和角闪石石棉两类。蛇纹石石棉又称温石棉，它是石棉中产量最多的一种，具有较好的可纺性能。角闪石石棉又可分为蓝石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等，产量比蛇纹石石棉少。 1.蛇纹石石棉(serpentine,chrysotile)? ?? 也称纤维蛇纹石石棉，或温石棉(amphibole)，主要成分有二氧化硅、氧化镁和结晶水。蛇纹石石棉呈白色或灰色，半透明;没有磁性、不导电、耐火、耐碱，纤维坚韧柔软，具有丝的光泽和好的可纺性。目前世界所产石棉主要是蛇纹石石棉，约占世界石棉产量的95%。 2.角闪石类石棉(amphibole)? ?? 包括青石棉(crocidolite)(亦称兰石棉或紫石棉)、铁石棉(amosite)、直闪石石棉(anthophyllite)、透闪石石棉(tremolite)和阳起石(actinolite)。角闪石类石棉各品种由于含有钠、钙、镁和铁成分数量不同而相区分。须注意，蛇纹石和角闪石矿物本身可有纤维结构或非纤维结构两种，有纤维结构的蛇纹石和角闪石才称为石棉 。 ? 不同种类的石棉，物理机械性质和化学性质也都不同。石棉纤维长度一般为 3～50毫米，也有较长的。中国发现最长的石棉纤维达2.18米，是目前世界上最长的。? ?? 石棉纤维的轴向拉伸强度较高，有时可达374公斤/厘米2，但不耐折皱，经数次折皱后拉伸强度显著下降。石棉纤维的结构水含量为10～15％，以含14％的较多。加热至600～700℃(温升10℃/分)时，石棉纤维的结构水折出，纤维结构破坏，揉搓后易变为粉末，颜色改变。 石棉纤维的导热系数为0.104～0.260千卡/米?度?时，导电性能也很低，是热和电的良好绝缘材料。石棉纤维具有良好的耐热性能，一般在300℃以下加热2小时重量损失较少，若在 1700℃以上的温度下加热2小时，温石棉纤维的重量损失较多，其他种类石棉纤维重量损失较少。 ? ?? 蛇纹石石棉是镁的含水硅酸盐类矿物，属单斜晶系层状构造。原始结构呈深绿、浅绿、浅黄、土黄、灰白、白等色，半透明状,外观呈纤维状,具有蚕丝般光泽。蛇纹石石棉纤维的劈分性、柔韧性、强度、耐热性和绝缘性都比较好，比重为2.49～2.53，比热为0.266，表面比电阻为8.2×107～1.2×1010欧，体积比电阻为1.9×108～4.79×109欧?厘米。? ?? ?? ?? 蛇纹石石棉的耐碱性能较好，几乎不受碱类的腐蚀，但耐酸性较差，很弱的有机酸就能将石棉中的氧化镁折出，使石棉纤维的强度下降。 角闪石石棉属于单斜晶系构造。颜色一般较深，比重较大，具有较高的耐酸性、耐碱性和化学稳定性，耐腐性也较好。尤其是蓝石棉的过滤性能较好，具有防化学毒物和净化被放射性物质污染的空气等重要特性。? ?? 蛇纹石石棉和闪石石棉的区分是：把石棉放在研钵中研磨，蛇纹石石棉成混乱的毡团，纤维不易分开，闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维。不含铁的石棉呈白色，含铁的石棉呈不同色调的蓝色。纤维状集合体丝绢光泽，劈分后的纤维光泽暗淡。? ?? 石棉是彼此平行排列的微细管状纤维集合体，可分裂成非常细的石棉纤维，直径可小到0.1微米以下。完全分裂开松后，用肉眼很难观察，因而是良好的细菌过滤材料。 纤维长度超过8毫米的石棉与20～25％的棉纱混合可制成防火纺织材料，较短的纤维可用于制作石棉胶合布、石棉板和绝缘材料等。蓝石棉具有独特的防化学毒物和净化放射性微粒污染空气的性能，被用于制作各种高效能过滤器，用它制造的石棉纸过滤效率达99.9％。? ?? 垂直裂隙的石棉纤维称为横纤维，一般长度在30厘米以下，蛇纹石石棉多以这种形式产出，平行裂隙方向延长的石棉纤维称纵纤维，其长度可达1米以上，蓝石棉多为纵纤维。其他石棉这两种纤维均有。 第二节 玻璃纤维 玻璃纤维是一种性能优异的无机