我国非金属矿物材料研发现状及发展思路.pdf

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1、我国非金属矿物材料研发现状及发展思路（中国非金属矿工业协会专家委员会）[摘要]材料与信息、能源构成现代文明的三大支柱。国家的昌盛、民族的兴旺、社会的进步、人民生活水平的提高，无不与材料密切相关。新材料被视为新技术革命的基础和先导。作为材料科学与工程体系的一个重要组成的部分，非金属矿物材料将在国民经济中发挥愈来愈重要的作用。本文较全面地介绍了非金属矿物材料的用途、市场，以及研发现状，并着重提出了其研发思路及发展战略目标。[关键词]非金属矿物材料现状应用市场发展思路非金属矿物材料是指从非金属矿物和岩石（包括部分人造非金

2、属矿物和岩石）的物理、化学性质及其效应出发，经过适当的加工处理，使之成为能被工农业生产和日常生活各个领域使用的一类材料和制品的总称。与传统的非金属矿产品（原矿及初加工的矿物原料与岩石）相比，非金属矿物材料具有：产品品种多、技术含量高、应用领域广、附加值大等特点。现代科技革命、经济发展、社会进步、人类生活水平的提高和环保意识的增强，开创了广泛应用非金属矿物材料的新时代。非金属矿物材料的加工与应用水平已成为反映一个国家工业发达程度的重要标志之一，非金属矿物材料产业也被当今世界视为21世纪的“朝阳工业”之一。作为材料科学

3、与工程体系的一个重要组成的部分，非金属矿物材料和非金属矿物材料学将在21世纪发挥愈来愈重要的作用。一、非金属矿物材料在国民经济中的地位与作用（一）传统产业发展需要量大的基础材料非金属矿物材料与建材、化工、轻工、冶金、机械、交通、能源、电子等传统产业发展密切相关。例如：造纸工业的铜版纸、涂布纸和纸板、彩喷纸及其它高档纸和特种纸的发展，以及造纸技术的进步需要大量的高纯、超细的碳酸钙、高岭土、滑石、二氧化硅等高白度非金属矿物填料和涂料；高分子材料（塑料、橡胶、胶粘剂等）的发展需要大量的超细和活性碳酸钙、高岭土、滑石、硅灰

4、石、云母、透闪石、二氧化硅、水镁石以及氢氧化镁、氢氧化铝等功能矿物填料和颜料；汽车面漆、乳胶漆等高档油漆涂料及防腐蚀和辐射、道路发光等特种涂料需要大量的珠光云母、着色云母，超细和高白碳酸钙、二氧化硅、硅灰石、重晶石、高岭土、膨润土等非金属矿物颜料、填料和增粘剂、消光剂；冶金工业的发展和产品结构调整需要高品质的夕线石、红柱石、蓝晶石等以高铝矿物为原料的高铝耐火材料和以镁（菱镁矿）和碳（石墨）为原料的镁碳复合材料；新型建材和防火、节能产品的发展需要大量的石膏板材和饰面板、花岗岩和大理岩板材和异形材，以及超细石英粉、石灰

5、粉等为原料的微孔硅钙板、膨胀珍珠岩、蛭石、硅藻土等保温隔热材料、石棉制品及氢氧化镁、氢氧化铝等低烟无卤阻燃材料等等；石化工业发展需要大量具有特定孔径分布、活性和选择性好的沸石及高岭土催化剂、载体、吸附剂，以及以膨润土、海泡石等为基料的钻井泥浆材料和以重晶石为原料的泥浆加重剂及具有较高球形度的压裂砂；机电工业的发展需要以碎云母为原料制造的云母纸和云母板绝缘材料、高性能柔性石墨密封材料、石墨盘根，以及石棉基和硅灰石基的板材、垫片和摩擦材料等；汽车工业的发展需要大量以石棉、石墨、针状硅灰石等非金属矿物为基料的摩擦材料，及

6、以滑石、云母、硅灰石、透闪石、超细碳酸钙等为无机填料的工程塑料和底漆；化纤工业的发展需要超细二氧化钛、电气石、二氧化硅、氧化铝、云母等功能无机填料，以生产出抗菌、保温、除异味和释放负离子等有利于人类健康的功能纤维；现代酿造业（如啤酒酿造）和食品工业的发展需要大量的硅藻土基助滤剂和粘土矿物基吸附材料；现代高速公路标志涂料中也要使用球形二氧化硅或玻璃微珠等非金属矿物粉体材料。凡此种种，无一不表明非金属矿物材料是传统产业发展和技术进步的基础材料。非金属矿物材料类型及其在传统产业中的应用领域见表1。非金属矿物原料、非金属矿

7、物材料应用领域1填料和颜料方解石、大理石、白垩、滑石、叶腊石、伊利石、石墨、高岭土、云母、硅灰石、透辉石、硅藻土、膨润土、皂石、海泡石、凹凸棒土、金红石、长石、锆英砂、重晶石、石膏、石英、石棉、水镁石、沸石、透闪石、蛋白土等细粉（10~1000mm）超细粉（0.1~10mm）超微细粉或一维、二维纳米粉（0.001~0.1mm）表面改性粉体、高纯度粉体复合粉体、高长径比针状粉体大径厚比片状粉体多孔隙粉体等塑料、橡胶、胶粘剂、化纤、油漆、涂料、陶瓷、玻璃、耐火材料、阻燃材料、胶凝材料、造纸、建材等2力学功能材料石棉、石

8、膏、石墨、花岗岩、大理岩、石英岩、锆英砂、高岭土、长石、金刚石、铸石、石榴子石、云母、滑石、硅灰石、透闪石、石灰石、硅藻土、燧石、蛋白石等石棉水泥制品、硅酸钙板、纤维石膏板、石材、结构陶瓷、无机/聚合物复合材料（上下水管、塑钢门窗等）、金刚石（刀具、钻头、砂轮、研磨膏）、磨料、衬里材料、制动器衬片、闸瓦、刹车带（片）、石墨轴承、垫片、密封环、离合器面片、润滑