礦棉的化學(xué)組成一般為:CaO 、SiO2、MgO、AL2O3、FeO、F2O3、TiO2、K2O、Na2O及少量雜質(zhì)如S、CI等,其中主要成分為MgO、AL2O3、CaO 、SiO2各個(gè)成分的作用如下:
SiO2的作用:礦棉成分中主要氧化物,其結(jié)構(gòu)骨架有利于纖維的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性。當(dāng)SiO2含量增高時(shí)能提高熔體的粘度,有利于制取較長(zhǎng)纖維,但另一方面也使得原料熔化困難,增加熔體成纖溫度。
AL2O3的作用:在纖維中進(jìn)入結(jié)構(gòu)骨架網(wǎng)絡(luò),利于提高化學(xué)穩(wěn)定性,AL2O3含量<8時(shí)起堿性氧化物的作用可改善熔體粘度,利于制取較細(xì)纖維。但熔體中AL2O3含量>8%時(shí)起酸性氧化物的作用,會(huì)增加成纖溫度,粘度也隨之增加,成纖過(guò)程困難加大,必須提高熔化溫度和熔體成纖溫度。
CaO的作用:是礦棉組成中的主要氧化物之一,含量幾乎和Si O2相等,由于它是一種弱堿性氧化物,故在纖維的玻璃結(jié)構(gòu)中不利于形成堅(jiān)固的骨架,能夠降低熔體的粘度和化學(xué)穩(wěn)定性,并有利于原料的熔化和制取系纖維。
MgO的作用:在化學(xué)性質(zhì)上可以代替同為堿性氧化物的CaO ,適當(dāng)?shù)腗gO可以提高纖維的化學(xué)耐久性和表面張力,并擴(kuò)大熔體成纖粘度范圍,有益于礦渣棉的工藝操作。但若含量較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生渣球而不利于成纖,甚至出現(xiàn)析晶現(xiàn)象。
Fe2O3、FeO的作用:由于焦炭的還原作用,所以在融化過(guò)程中FeO 、Fe2O3會(huì)發(fā)生價(jià)態(tài)變化,甚至還原成金屬鐵。Fe2O3具有強(qiáng)烈的染色作用并提高礦棉的表面張力,在制備纖維的過(guò)程中產(chǎn)生黑色渣球,但在原材料配方中大量引入Fe2O3后可提高礦渣棉的使用溫度。
MnO 的作用:當(dāng)高爐礦渣中含有MnO或采用錳礦渣作為主要原料時(shí),能降低熔化溫度,并提高纖維的穩(wěn)定性。