岩棉和矿棉有什么区别

岩棉与矿渣棉的区别

岩棉与矿渣棉同属矿物棉 ,它们之间在生产工艺、纤维形态、耐碱性、导热系数、不燃性等方面存在不少共同点。人们通常将岩棉和矿渣棉统称为矿棉 ,因此易将两者看成是同一种东西 ,甚至认为矿渣棉色泽洁白 ,比灰绿色的岩棉更为“纯净”些 ,这是一种误解。虽然它们都属矿物棉 ,但也还存在一些不容忽视的差别。形成这些差别的主要原因 ,是原料成份的不同。 　

1 岩棉与矿渣棉化学成份及酸度系数的比较在我国 ,矿渣棉的主要原料一般为高炉渣或其它冶金炉渣 ,岩棉的主要原料则为玄武岩或辉绿岩,它们的化学成份差异较大(表1) 。

由表 1 可见:高炉渣化学成份的特点是,SiO2 +Al2O3 + CaO + MgO 含量高达 90 %～95 %,而 Fe2O3+ FeO 含量小于 1玄武岩和辉绿岩化学成份的特点是 ,SiO2 + Al2O3 + CaO + MgO 含量为 77 %～83 %,比高炉渣低 10 %左右 ,而 Fe2O3 + FeO 含量平均在 11 %左右 ,最高时可高达 17 %,是高炉渣中铁氧化物含量的十数倍。鉴于以上两类原料的不同特点 ,以它们为原料分别生产出来的矿物纤维也具有不同的化学成份特点。岩棉的酸度系数 MK一般大于1.5, 甚至可高达2.0以上矿渣棉的 MK一般只能保持在1.2左右 ,很难超过1.3,这是因为若要进一步提高矿渣棉的酸度系数 ,就必须提高熔体中 SiO2 和 Al2O3 的含量 ,使 CaO 和 MgO 含量相应地有所降低 ,在铁含量较低的情况下 ,势必使熔体的粘度增大 ,以致难以保证矿渣棉纤维的品质。含氧化铁较低的熔体 ,当其MK=1.2 左右时 ,在最佳成纤温度下有宽而稳定的粘度范围 ,这种情况下即使流股温度上下波动100 ℃,其纤维质量和成纤率将不受很大的影响。但是,随着酸度系数逐步提高 ,熔体稳定性变差 ,对温度变化的敏感性也随之提高 ,只要温度略有波动 ,其粘度将发生较大幅度的变化 ,甚至无法成纤 ,这就是矿渣棉酸度系数一般均在 1.2 左右、不可能象岩棉酸度系数达到 1.5 的原因所在

2 　岩棉与矿渣棉性能的差异

岩棉与矿渣棉化学成份及酸度系数的差别 ,导致它们在性能上也有一定的差别。

图 1 　CaO Al2O3 SiO2 三元相图中岩棉与矿渣棉落点位置图

2 .1 　岩棉与矿渣棉耐水性的差别 　

尽管岩棉与矿渣棉都属于硅酸盐CaO-Al2O3-SiO2 物系中的产物,但由于它们化学成份上的差异(表 2) ,使它们的物相组成点落在CaO-Al2O3-SiO2三元相图中不同的结晶作用区域内(图 1) 。从表 2 及图 1 可见 ,岩棉组成点(图中 4、5、6点)均落在硅灰石2铝方柱石2钙长石结晶作用区(即CS-C2AS-CAS2 区)内 ,其固相中必定留有这三种结晶相 ,由于硅灰石、铝方柱石、钙长石均不具备水硬特性 ,遇水后变化很小 ,使岩棉具有较好的耐水性。

矿渣棉组成的 1、2、3 点均落于硅灰石-铝方柱石-硅酸二钙的结晶作用区(即 CS-C2AS-C2S区)内 ,其中虽然铝方柱石、硅灰石不会与水发生反应 ,但硅酸二钙在一定条件下能同水起反应 ,这与硅酸二钙的基本结构有关。硅酸二钙(2CaO·SiO2)具有三种不同的结晶构造 ,即α、β、γ型结晶。每一种构造在一定的温度范围内是稳定的 ,但能随温度的变化进行多晶转变: ①在低温直至 675 ℃稳定的构造是γ-正硅酸钙(γ-2CaO·SiO2) ,它是结晶物质 ,不溶于水

②当加热至 675 ℃时 ,γ-构造转化为β-构造 ,而且这个转化作用伴随着体积的急剧变化(约增大 10 %) ,β-构造从 675 ℃到 1410～1420 ℃处于稳定状态

③随着温度继续上升,β-构造又转化为α-构造 ,该构造直至其熔融温度 2130 ℃均是稳定的(表 3) 。在这三种晶型中 ,除γ-构造外,α-和β-构造性能相似 ,均能与水发生水化反应。矿渣棉中不希望存在这两种构造 ,应尽量创造条件使α-、β-构造向γ-C2S的方向转化 ,以改善其耐水性。但是α-C2S 和β-C2S 只有从高温缓慢冷却至 675 ℃以下时 ,才能实现向γ-C2S的转变。在实际成纤过程中 ,熔体不是缓冷而是被急骤冷却 ,其粘度随温度的急降而迅速增大 ,这时离子运动受阻 ,不可能继续有规则地排列 ,抑制了晶体的生长 ,硅与氧离子便连接成连续、不规则的网架 ,在低温下保留了β-C2S 变体的形态 ,形成较多量的玻璃态β-C2S,这意味着它将在水溶液的作用下 ,形成更多的水化硅酸盐和水化铝酸盐 ,使矿渣棉纤维在潮湿环境中的稳定性下降。

岩棉中很少存在 2CaO·SiO2 ,所以它的耐水性比矿渣棉高得多。从表 2 中还可看到岩棉与矿渣棉的pH值差别较大 ,岩棉的一般小于 4 ,属耐水性特别稳定的矿物纤维矿渣棉的一般大于 5 ,甚至超过6 ,其耐水性只能是中等稳定或不稳定的。由于两者间存在这一差别 ,矿渣棉不宜在潮湿环境中使用 ,特别在保冷工程中应慎用。在保冷工程中 ,热流方向是从外部向内部流动的 ,与保温工程热流方向相反 ,外界的潮气将随热流一起渗入保冷材料内部 ,并随温度降低而结露凝结成水 ,如果在此处使用矿渣棉 ,其纤维会逐渐水化而被破坏 ,降低了保冷层的使用寿命 ,而使用岩棉就不存在这一弊端。

2.2 　岩棉与矿渣棉耐热度的差别 　

如前所述 ,在矿渣棉生产过程中 ,因熔体被急冷而使其中的硅酸二钙以β-构造的形态保留在纤维之中 ,并处于不稳定状态之中。这样 ,矿渣棉用于保温工程之后 ,当其工作温度超过 675 ℃又逐渐冷却下来时 ,因矿渣棉保温性能较好 ,在工作状态下冷却过程缓慢 ,促使β-2CaO·SiO 向γ-2CaO·SiO2 转化 ,此时其密度由3.28 降至 2.97 ,体积膨胀了 10 %左右 ,使矿渣棉产生粉化而解体。因此 ,矿渣棉的使用温度 ,不宜超过β-构造向γ-构造转化的温度(675 ℃) 。而岩棉没有这一转化 ,使用温度可高达 800 ℃以上 ,尽管岩棉主要矿物组成 CS-C2AS-CAS2 的共融点为 1265 ℃,其软化温度仍高达 900～1000 ℃。

2.3 　岩棉与矿渣棉耐腐蚀性的差别

高炉在冶炼中主要作用之一是脱除生铁中的大部分硫 ,防止生铁在使用过程中产生热脆现象。这些脱除的硫 ,以硫化钙(CaS)的形态留在高炉渣之中。在生产矿渣棉时 ,这部分 CaS 又随之进入矿渣棉中 ,其含量在5 %左右。当矿渣棉在湿度大的环境中使用时 ,其中的CaS遇水会分解为 Ca(OH) 2 和 H2S: 　CaS + 2H2O= Ca(OH) 2 + H2S。这两种反应产物对矿渣棉的使用均产生不良影响: ①Ca(OH) 2 使水呈碱性 ,矿渣棉中的β-2CaO·SiO2 在碱性水溶液的激发之下 ,更促使其水化反应的进行 ,使矿渣棉耐水性进一步降低②H2S气体可溶解于水生成氢硫酸 ,在与金属接触时将起腐蚀作用。

岩棉一般以玄武岩或辉绿岩为原料 ,除在熔炼时由焦炭带入微量硫外 ,不存在更多的硫来源 ,因而其对金属无腐蚀作用。事实上 ,无论是岩棉或矿渣棉 ,在其使用过程中不可避免地会与金属接触以及存在水气 ,因此 ,在选材时这两种材料在耐腐蚀方面的差异不容忽视。

3 　结语

岩棉与矿渣棉虽然存在很多相同之处 ,但也存在一些明显的不同之处 ,因此不能完全混为一谈。在选用矿物棉作为隔热材料时 ,务必根据隔热工程的具体情况 ,结合岩棉和矿渣棉各自的特点加以正确的选择 ,特别对于两者在耐水性、耐热性和耐腐蚀性这三方面的特定条件下的使用 ,更应予以重视。

岩棉属于商标分类第17类1703群组；

经路标网统计，注册岩棉的商标达1140件。

注册时怎样选择其他小项类：

1.选择注册（电气绝缘材料，群组号：1706）类别的商标有11件，注册占比率达0.96%

2.选择注册（垫片（密封垫），群组号：1702）类别的商标有10件，注册占比率达0.88%

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5.选择注册（漂浮的防污染障碍物，群组号：1705）类别的商标有7件，注册占比率达0.61%

6.选择注册（农业用塑料膜，群组号：1703）类别的商标有7件，注册占比率达0.61%

7.选择注册（渣棉，群组号：1706）类别的商标有7件，注册占比率达0.61%

8.选择注册（工业包装用橡胶容器，群组号：1703）类别的商标有6件，注册占比率达0.53%

9.选择注册（包装材料，群组号：1707）类别的商标有6件，注册占比率达0.53%

10.选择注册（化学纤维纱和线（非纺织用），群组号：1703）类别的商标有6件，注册占比率达0.53%

由于有机保温材料的燃烧性能低，屡屡发生火灾，造成很大的人员 伤亡和经济损失，国家公安部消防局及建设部对其很重视，要求建筑外墙保温使用燃烧性能 为A或A1级的保温材料，作为A级不燃材料品种之一的玄武岩岩棉复合板凭其优越的技术性能开始在中国被广泛推广，而矿渣岩棉板的性能达不到外墙保温材料的要求被禁止使用在外墙保温领域.

其标准如下:

GB／T11835—2007

绝热用岩棉、矿渣棉及其制品

1范围

本标准规定了绝热用岩棉、矿渣棉及其制品的分类及标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于以岩石、矿渣等为主要原料，经高温熔融，用离心等方法制成的棉及以热固型树脂为粘结剂生产的绝热制品。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修改版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB／T191包装储运图示标志

GB／T2059－－2000铜及铜合金带材

GB／T3880一1997铝及铝合金轧制板材

GB／T4132绝热材料及相关术语

GB／T5464—1999建筑材料不燃性试验方法（idtIS01182：1990）

GB／T5480．1矿物棉及其制品试验方法第1部分：总则

GB／T5480．3矿物棉及其制品试验方法第3部分：尺寸和密度

GB／T5480．4矿物棉及其制品试验方法第4部分：纤维平均直径

GB／T5480．8矿物棉及其制品试验方法第5部分：渣球含量

GB／T5480．7矿物棉及其制品试验方法第7部分：吸湿性

GB／T10294绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法

GB／T10295绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法

GB／T10296绝热层稳态热传递特性的测定圆管法

GB／T10299保温材料憎水性试验方法

GB／T16401矿物棉制品吸水性试验方法

GB／T17393覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范

GB／T17430绝热材料最高使用温度的评估方法

JC／T618绝热材料中可溶出氯化物、氟化物、硅酸盐及钠离子的化学分析方法

YB／T5059－－1993低碳冷轧钢带

3术语和定义

GB／T4132和GB／T5480．1确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3．1岩棉带、矿渣棉带rockwoollamellamat，slagwoollameUamat

将岩棉板、矿渣棉板切成一定的宽度，使其纤维层垂直排列并粘贴在适宜的贴面上的制品。

3．2岩棉贴面毡、矿淹棉贴面毡facedrockwoolblanket，facedslagwoolblanket

用纸、布或金属网等做贴面材料的岩棉毡、矿渣棉毡制品。

3．3热荷重收缩温度heatshrinkagetemperatureunderload在规定的升温条件下，试样承受恒定载荷，厚度收缩率为lo％时所对应的温度。

GB／T11835－－2007

sectioneccentricity3．4管壳偏心度pipe

表征管壳横截面内外圆的偏心程度，用厚度的极差相对于标称厚度的百分率表示。

3．5有机物含量organicmattercontent

在规定的条件下，从干燥产品中除去的有机物质量相对于原质量之比值。以百分数表示。

4分类和标记

4．1分类

产品按制品形式分为：岩棉、矿渣棉｝岩棉扳、矿渣棉板｝岩棉带、矿渣棉带I岩棉毡、矿渣棉毡｝岩棉缝毡、矿渣棉缝毡｝岩棉贴面毡、矿渣棉贴面毡和岩棉管壳、矿渣棉管壳（以下简称棉、板、带，毡、缝毡、贴面毡和管壳）。

4．2产品标记

产品标记由三部分组成：产品名称、产品技术特征（密度、尺寸）、标准号，商业代号也可列于其后。4．3标记示例

示例1：矿渣棉

矿渣棉GB／T11835（商业代号）

示例2：密度为150kg／m。，长度×宽度×厚度为i000minx800mm×60mm的岩棉板

岩棉板150—1000×800×60GB／T11835（商业代号）

GB／T11835（商业代号）示例3：密度为130kg／m3。内径×长度×璧厚为1189ram×910minx50mm的矿渣棉管壳矿渣棉管壳130一柏9×910×50

5要求

5．1基本要求

5．1．1棉及制品的纤维平均直径应不大于7．0，am。

5．1．2棉及制品的渣球含量（粒径大于0．25ram）应不大于10．O％（质量分数）。

5．2棉

棉的物理性能应符合表1的规定。

裹1棉的物理性能指标

性

密度／（kg／m3）

导热系数（平均温度70＋3℃．试验密度150kg／m3）／［W／（m?K）］

热荷重收缩温度／℃

注t密度系指表观密度，压缩包装密度不适用。≤≥能指≤1500．044650标

5．3板

5．3．1板的外观质量要求，表面平整，不得有妨碍使用的伤痕、污迹、破损。

5．3．2板的尺寸及允许偏差，应符合表2的规定。其他尺寸可由供需双方商定，但允许偏差应符合表2的规定。

裹2

长

910

600

1000

1200

1500＋15630—3910—3＋5上5板的尺寸及允许偏差度宽度允许偏差厚度单位为毫米厚度允许偏差度长度允许偏差宽30～150—3

GS／T”835—－2007

5．3．3板的物理性能应符合表3的规定。

裹3板的物理性能指标

密度允许偏差／％

密度／导热系数／EW／（m?K）］有机物

燃烧性能热荷重

（kg／m3）平均值与单值与（平均温度70＋5℃）含量／％收缩温度／℃

标称值平均值

40～80≥500

≤0．044

81～100

士15士15≤4．0不燃材料

101～i60≤O．043≥60016l～300≤O．044

注；其他密度产品，其指标由供需双方商定。

5．4带

5．4．1带的外观质量要求，表面平整，不得有妨碍使用的伤痕、污迹、破损，板条间隙均匀，无脱落。

5．4．2带的尺寸及允许偏差，应符合表4的规定。其他尺寸可由供需双方商定，但允许偏差应符合表4的规定。

裹4带的尺寸及允许偏差单位为毫米

长度宽度宽度允许偏差厚度厚度允许偏差

30

50

1200＋10上4

91075

2400一5—2

lOO

150

注；长度允许偏差由供需双方商定．

5．4．3带的物理性能应符合表5的规定。

裹5带的物理性能指标

密度允许偏差／％

密度／导热系数／EW／（m?K）3有机物热荷重（kg／m3）平均值与单值与燃烧性能‘

OF均温度70＋3℃）含量‘／％收缩温度4／＇C

标称值平均值

40～100≤0．052

士15士15≤4．0不燃材料≥600

101～160≤0．049

8系指基材。

5．5毡、缝毡和贴面毡

5．5．1毡、缝毡和贴面毡的外观质量要求，表面平整，不得有妨碍使用的伤痕、污迹、破损，贴面毡的贴面与基材的粘贴应平整、牢固。

5．5．2毡、缝毡和贴面毡的尺寸及允许偏差，应符合表6的规定。其他尺寸可由供需双方商定，但允许偏差应符合表6的规定

岩棉与矿渣棉同属矿物棉 ,它们之间在生产工艺、纤维形态、耐碱性、导热系数、不燃性等方面存在不少共同点。人们通常将岩棉和矿渣棉统称为矿棉 ,因此易将两者看成是同一种东西 ,甚至认为矿渣棉色泽洁白 ,比灰绿色的岩棉更为“纯净”些 ,这是一种误解。虽然它们都属矿物棉 ,但也还存在一些不容忽视的差别。形成这些差别的主要原因 ,是原料成份的不同。 1、岩棉与矿渣棉化学成份及酸度系数的比较在我国 ,矿渣棉的主要原料一般为高炉渣或其它冶金炉渣 ,岩棉的主要原料则为玄武岩或辉绿岩,它们的化学成份差异较大。 2、岩棉与矿渣棉性能的差异 岩棉与矿渣棉化学成份及酸度系数的差别 ,导致它们在性能上也有一定的差别。 3、岩棉与矿渣棉耐腐蚀性的差别 高炉在冶炼中主要作用之一是脱除生铁中的大部分硫 ,防止生铁在使用过程中产生热脆现象。这些脱除的硫 ,以硫化钙(CaS)的形态留在高炉渣之中。在生产矿渣棉时 ,这部分 CaS 又随之进入矿渣棉中 ,其含量在5 %左右。当矿渣棉在湿度大的环境中使用时 ,其中的CaS遇水会分解为 Ca(OH) 2 和 H2S: CaS + 2H2O= Ca(OH) 2 + H2S。这两种反应产物对矿渣棉的使用均产生不良影响: ①Ca(OH) 2 使水呈碱性 ,矿渣棉中的β-2CaO·SiO2 在碱性水溶液的激发之下 ,更促使其水化反应的进行 ,使矿渣棉耐水性进一步降低②H2S气体可溶解于水生成氢硫酸 ,在与金属接触时将起腐蚀作用。 岩棉一般以玄武岩或辉绿岩为原料 ,除在熔炼时由焦炭带入微量硫外 ,不存在更多的硫来源 ,因而其对金属无腐蚀作用。事实上 ,无论是岩棉或矿渣棉 ,在其使用过程中不可避免地会与金属接触以及存在水气 ,因此 ,在选材时这两种材料在耐腐蚀方面的差异不容忽视。