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第30章

第三篇第29章不怕火烧的石棉

地球上有一种用途很广的非金属矿藏——石棉。

石棉被称为“能织布的石头”。用石棉可

以织石棉布,这种布神通广大,不怕火烧,不怕酸碱,还能隔音、隔热、绝缘。

相传,东汉时期,有一个梁将军得到了一件“仙衣”。他穿上这件“仙衣”大宴宾客,故

意碰翻了酒盏碗碟,“仙衣”上沾满斑斑油迹。正当客人们为此惋惜时,梁大将军叫家人拿

出一盆熊熊烈火,说是以火洗衣。在客人们惊诧的目光下,这件“仙衣”被大火“洗”得干

干净净,完整如新。这就是我国历史上轰动一时的稀世之宝——“火洗布”。其实,它并

不是什么“仙衣”,而是用石棉布织成的衣服。

石棉的分类

1蛇纹石石棉

这是一种用途最广、最重要的石棉,颜色为白色、带绿的黄色,半透明,丝绢光泽,属

单斜晶系,硬度为2~2.5(顺纤维方向为2,垂直纤维方向为2.5)。解理极完全,可

分为极细的纤维,具有极好的可纺性。其没有磁性,是非导电体,

具有耐火、耐碱等性能。

研究表明,蛇纹石石棉的物理、化学性质与其化学成分有一定的关系,通常蛇纹石石棉

中MgO与SiO2的含量比为0.92~1.07,大于此比值(即MgO含量高)时,说明矿床水镁石

化强烈,纤维的耐酸、耐碱性能降低。

MgO、SiO2和结构水含量正常时,纤维的抗拉强度大,挠性好;当FeO、CaO含量高

时,则抗拉强度小,挠性差。随着MgO含量的增高,石棉的耐热性增强。纤维中FeO含量影响

其绝缘性能。

2蓝石棉

蓝石棉呈蓝色、青蓝色或淡紫色,属单斜晶系,一般常见的蓝石棉为纤维铁闪石石棉、

镁钠铁闪石石棉和钠闪石石棉。蓝石棉容易分为很细纤维,纤维长度一般可达15~20cm,

纤维强度也可与蛇纹石石棉相媲美。蓝石棉的一个重要特性是具有良好的吸附性能。此外,

它除具有很强的耐酸性以外,还不受海水的侵蚀,但耐热性较差,在200~500℃之间就开始

失去结晶水。

3铁石棉

铁石棉是一种含铁量很高的铁镁质含水硅酸盐,呈浅棕、淡褐、淡绿色,少数为白色,

属单斜晶系,纤维一般很长,但很粗硬,可劈分性差,变形后机械强度大大降低,不能用来

纺织。

4直闪石石棉

直闪石石棉呈浅灰色或绿色,属单斜晶系,纤维短,劈分性差,机械强度低,不能用来

纺织,但直闪石石棉既耐酸又耐碱。

5透闪石石棉和阳起石石棉

这两种石棉均属钙镁质含水硅酸盐,属单斜晶系,其中部分镁离子总是被二价铁离子

置换,视FeO的含量多少来确定名称。FeO含量小于5%的叫透闪石石棉,大于5%(波动范围6

%~13%)的叫阳起石石棉。

透闪石石棉一般为银白色,纤维短,机械强度低,不宜纺织,但耐酸性很强,工业上用

来制造滤酸制品。

阳起石石棉因铁含量高,颜色带绿,纤维多呈放射状。

石棉对人体的危害

石棉是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维,也是惟一的天然矿物纤维,

它具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性,不易燃烧,故被广泛应用。石棉的种类

很多,以温石棉含量最为丰富,用途最广。石棉本身并无毒害,它的最大危害来自于它的纤

维,这是一种非常细小,肉眼几乎看不见的纤维,当这些细小的纤维被吸入人体内,就会附

着并沉积在肺部,造成肺部疾病,如石棉肺,胸膜和腹膜的皮间瘤。这些肺部疾病往往会

有很长的潜伏期(皮间瘤20~40年)。石棉已被国际癌症研究中心肯定为致癌物。

美国环保局已经对一些石棉制品进行限制使用,如1972年颁布的有关禁止喷涂含石棉纤

维的耐火涂料的条例。室内石棉的来源主要有:

(1)一些旧住宅内的天花板,管路的绝热、隔音材料大多是石棉制品,当这些石棉材料

被拆修、切割、重塑时,会有大量的细小的石棉纤维飘散在空气中。一些建材、家装材料如

石棉水泥、乙烯基塑胶地板都能散发细小石棉纤维。

(2)石棉水泥管道用作输水管会造成饮用水污染。

(3)外部来源:由于石棉纤维的细小性,很容易附着在人身体上带入室内。

有关石棉的一些标准:

目前各国均无室内空气石棉浓度的质量标准,一般可以参考最高容许浓度:

中国:温石棉在车间空气中的阈限值为2个纤维/立方厘米(大约5μm的纤维)。

美国:温石棉、石棉粉尘、铁石棉等六种石棉的加权平均浓度为2个纤维/立方厘米(大

约5μm的纤维)。

石棉的应用

因为石棉具有隔热、保温、耐酸、绝缘、防腐等特性,现代科技领域也离不开这种特殊的天

然材料。

根据制品的制造工艺及用途不同,石棉制品可划分为八大类。

1石棉水泥制品

这一类制品的种类繁多,常见的如石棉水泥管,石棉水泥瓦和石棉水泥板和各种石棉复

合板等。这类制品的石棉用量占石棉总消耗量的75%以上。

2石棉纺织制品

石棉纤维质地柔软,机械强度高,可纺织成各种规格的石棉纱,而后捻线、搓绳、织布

、织带,再制成各种制品。

近年来发展起来的无尘湿式纺纱,采用纯石棉。

石棉纱纺制品一般都用温石棉制造,防酸制品则用青石棉。所用石棉的等级一般为块棉

及长纤维。

3石棉保温隔热制品

在一般蒸汽锅炉的外壁和蒸汽导管中的热能,因辐射和传导作用,在输送过程中热能损

失很大,蒸汽热效率降低很多。因此在锅炉外壁和导管上常用石棉制作保温层,能提高锅炉

的热效率,降低热能损耗。由于对蒸汽设备隔热,降低了车间的温度。对于石油精炼等易燃

、易爆部门亦可减少事故。冷藏设备采用石棉隔热,可以提高冷藏效果。用于车、船等交通

工具的锅炉室隔热,将不致提高车厢或船舱的温度。

4石棉橡胶制品

石棉橡胶制品主要用于各种设备的密封、衬垫。主要品种包括:油浸石棉盘根、油浸石

棉石墨盘根、其他石棉盘根、石棉橡胶板、耐油板等。

5石棉制动(传动)制品

石棉传动和制动制品是任何传动机械和现代交通工具所不可缺少的,这是因为石棉有较高的

机械强度和耐热性,有良好的摩擦性能。

6石棉电工材料

利用石棉纤维与酚醛树脂塑合而制成各种电工绝缘材料,如做高压器材的底板、

高压开关把手、电话耳机柄以及配电盘、配电板、仪表板等。

在造纸机上,用精选的石棉制成厚度为0.2mm以下的绝缘石棉纸,是用在电机线圈的一

种绝缘材料。

7石棉沥青制品

石棉纤维掺和在天然沥青或人造沥青中便可制成石棉沥青制品,石棉纤维在沥青中可以

提高沥青的软化温度及降低其在低温下的脆性。

石棉沥青制品有很多种,如薄型的石棉沥青板、石棉沥青布(石棉油毡)、石棉沥青纸

、石棉沥青砖、液态的石棉漆和软性嵌填水泥路面及膨胀用的油灰等。

8石棉的新用途和彩色石棉水泥制品

随着现代技术的发展,石棉在国防工业上的应用越来越广泛,并出现了许多新用途。如

石棉与陶瓷纤维制成的复合绝缘材料,用于火箭的燃烧室。石棉与石墨的复合材料,用作导

弹发动机机体的封闭绝缘材料。石棉与金属复合材料用于高温防护,可以避免火箭发动机火

舌和高速飞行时由于高温引起的破坏作用。石棉与玻璃纤维、尼龙纤维交织制成的复合材料

也用于火箭和导弹工业。

彩色石棉板在20世纪70年代就已经投入生产,该产品不仅在外观上打破了传统产品单一的格

局,更重要的是将石棉纤维和粉尘完全固化,对避免环境污染等起到良好作用。