石英砂的十大用途,你知道吗?

2024/2/27 11:15:10 作者:云霄

石英砂是重要的工业矿物原料,非化学危险品,广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及耐火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料等工业。本文将介绍石英砂的十大工业用途。

	 石英砂

净水材料

石英砂是一种广泛用于各种给水处理、污水处理和环境治理的净水材料。但是由于石英砂滤料表面孔隙少,比表面积和等电点较低,在正常条件下带负电,使得它对水中有毒物质(重金属离子等)、细菌、病毒和有机物的去除效果很不理想。近年来,研究者提出了对普通石英砂滤料改性的想法,通过在石英砂表面附着不同功能的物质,改善滤料表面的性质,制成具有优良吸附性能和一定机械强度的改性滤料,这一技术将在给水处理中有广阔的应用前景。

石英坩埚

石英坩埚的生产是将高纯石英砂装入可任意倾动角度的旋转成型模内,利用离心力作用和成型棒手工成型,将已成坩埚形的旋转装置移动至电极棒处,然后将电极送电启弧并插入已成型的粉料腔内,同时启动真空系统,使其快速熔化成坩埚形状的熔融石英,经冷却后取出,即完成一个石英坩埚的毛坯生产。石英坩埚具有洁净、同质、耐高温等性能,目前广泛应用于太阳能和半导体领域提炼晶体硅的生产工艺中。

光纤

光纤,光导纤维的简称,是用于长距离传输光能或光信号的圆柱形光波导,其结构是由各种导光材料制成的纤维丝。目前通信光纤的主流是石英光纤。国内科研人员以天然石英砂为原料,利用等离子固相外沉积方法(PSOD),制备单模光纤预制棒用大尺寸石英套管,产品具有一次成型、羟基含量低、杂质含量少、规格尺寸大(相对于多模套管)及玻璃化程序好等特点,能够满足单模光纤预制棒制备所需。

疫苗玻璃瓶

疫苗瓶,用的是“耐水性”级别最高的中硼硅玻璃。虽然中硼硅玻璃的主要成分,就是普普通通的石英砂(二氧化硅),但是,制备工艺却不普通。中硼硅玻璃的含硼量大于10%、氧化铝含量接近7%,这一特性,导致在熔化过程中,面临着粘度大、熔化温度较高等问题。同时,中硼硅玻璃的气泡含量、化学均匀性、温度均匀性都比普通玻璃要求高很多。

玻璃纤维

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高。玻璃纤维是以石英砂、叶腊石、高岭土、石灰石等矿石为原料经高温熔制、拉丝、烘干、络纱等工艺制造而成,其单丝直径为几微米到二十几微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等各个领域。

石英纤维

石英纤维是一种高性能无机纤维,制备原料为高纯度二氧化硅或天然的石英晶体。它保持了固体石英的部分性能和特点,是一种良好的耐高温材料,并可作为先进复合材料的增强体。石英纤维的纯度很高(≥99.9%),这使得其具备一些良好的特性,如抗烧蚀性强、耐温性好、导热率低,且其化学稳定性高,介电性能也较为优良。

石油压裂支撑剂

支撑剂是具有一定粒度和强度、一定圆球度和级配的天然砂或人造高强陶瓷固体颗粒。自世界上第一例油气田水力压裂技术成功应用以来,支撑剂的发展已经有数十年。目前工业上使用的支撑剂主要有天然石英砂、人造陶粒、覆膜支撑剂3种。

硅酸钙板

石英砂是硅酸钙制品中最重要的原材料之一,占硅酸钙板原材料质量的40%,石英砂中SiO2的纯度对水化反应过程中托勃莫来石晶体的生成影响很大,未参与化学反应的石英粉也作为水泥胶结物中的骨料。但石英砂湿磨耗能很大,为了减少石英砂的湿磨能耗,并更多地使用工业废料,在生产硅酸钙板时优选SiO2含量高于90%的石英砂,并可适当掺加一定数量的粉煤灰以降低生产成本。

彩砂地坪

彩色石英砂是彩砂地坪涂料的主要原料。彩砂地坪涂料是一种以彩色石英砂为骨料,主要以改性环氧树脂为粘接剂制成的地坪材料,施工厚度一般为3~30mm,适用于宾馆、办公楼、展馆、商场、医院等场所。近年来环氧彩坪装饰地坪在发达国家非常流行,被欧美国家誉为“彩砂无缝硬地毯”。

工业填料

石英砂作为工业填料是其又一个重要的应用领域,受到了普遍的重视。主要用于有机高分子材料中,比如塑料及其塑料薄膜、橡胶、涂料、油漆和粘结剂等,以改善它们的物化特性或者提高某一方面的特性,例如加入石英砂后可以提高塑料的抗压和抗拉强度。

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