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第12章 蛭石（Vermiculite） 一、概述 1. 化学式 (Mg,Ca)0.3-0.45(H2O)n{(Mg,Fe3+,Al)3[(Si,Al)4O12](OH)2} 2. 晶体化学特点 A. 四面体片中Al代替Si一般为1/3~1/2，还可有Fe3+代替Si。 B. Al、Fe 3+代替Si是产生层电荷的主要原因。 蛭石的结构 水分子层最多为两层；每个水分子以氢键与结构单元层表面上的一个氧相连结； 水分子层之间由可交换的阳离子联系；同一层内的水分子之间以较弱的氢键维系； 硅氧 四面体层 四面体层 定向水分子层 氧 氢键 3. 矿物学特点 A. 呈褐、黄褐、金黄、青铜色，有时带绿色。 B. 光泽较云母弱，油脂光泽或珍珠光泽。 C. 薄片有挠性。 D. 硬度1~1.5。 E. 相对密度2.4~2.7。 4. 蛭石的分级 A. 按体积膨胀率分为三级： 10~25倍 5~10倍 2~5倍 B. 按鳞片大小分为四级: ?15mm 4~15mm 2~4mm ?2mm 二、工艺技术特性 1. 蛭石加热至500℃脱水后，置于室温下可再度吸水；但加热至700℃后则不再吸水。 2.膨胀性：在高温下焙烧时，体积会剧烈膨胀，体积密度明显变小。 单片蛭石急剧膨胀后的厚度可增大15~25倍，甚至达40倍。——相对密度由2.4~2.7减小为0.6~0.9。——这是因蛭石的层间水分子受热变成蒸气所产生的压力使结构层迅速撑开所致。 膨胀后的蛭石 —— 焙烧后的蛭石称为膨胀蛭石，呈银白色，具有优良的绝热性能，因而常用作超轻质填料。 3.阳离子交换性和吸附性 A. 蛭石结构层间的阳离子为可交换阳离子。 B. 蛭石层电荷较高——因而具有较高的阳离子交换容量。 C. 阳离子交换容量与层间阳离子所带的正电荷数成正比。 D. 蛭石具有较强的吸附性能，尤其是吸附放射性元素的能力。 E. 膨胀蛭石也具有良好的吸水性。 ——浸入水中15min后，膨胀蛭石吸水率增长最大。 ——2天以后，吸水率最大值达350~370 wB%。 ——随体积密度和粒度的减小，吸水率逐渐增大。 4.隔音性 A. 膨胀蛭石层片间有空气间隔层。当声波传入时，层间空气发生振动，使部分声能转变为热能，从而产生良好的吸音、隔音效果。 B. 蛭石的隔音效果与比表面密切相关。 C. 松散状膨胀蛭石的隔音性能可按以下公式计算： 膨胀蛭石体积密度?≤200kg/m3时，隔音能力 N=13.5?lg?+13(dB)； 膨胀蛭石体积密度??200kg/m3时，隔音能力 N=23? lg?-9(dB) 。 4. 隔热性和耐火性 A. 膨胀蛭石的导热系数一般为0.046 ~ 0.07 W / (m?K)。 B. 膨胀蛭石不燃烧。 C. 熔点为1370~1400℃。 D. 在约1000℃高温条件下使用，其性能不会改变。 E. 与其它材料配制成耐火混凝土，使用温度可提高到1450~1500℃。 5. 耐冻性和抗菌性 A. 蛭石能经受多次冻融交替作用而不破坏，强度无明显下降。 B. 膨胀蛭石能在-30℃的低温下保持体积密度和强度不变，也不发生任何变形。 C. 蛭石不受菌类侵蚀——因而不腐烂、不变质、不发生虫蛀。 6. 膨胀蛭石的化学性质稳定。 不溶于水。pH值7~8。 无毒、无味。 三、蛭石的应用 （一）土壤改良 1. 在农业上主要用作土壤改良剂，可改善土壤结构，能储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，使酸性土壤变为中性土壤； 2. 有良好的缓冲效果，阻碍pH值的迅速变化，使肥料在作物生长介质中缓慢释放，且允许稍过量地使用肥料而对植物没有危害。 3. 还可向作物提供自
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