Charakterystyka działania wollastonitu

Wollastonit należy do rudy krzemianowej o pojedynczym łańcuchu, o wzorze sumarycznym Ca3 [Si3O9], i występuje zazwyczaj w postaci włókien, igieł, płatków lub promieni. Wollastonit jest przeważnie biały lub szarobiały, o charakterystycznym połysku. Wollastonit ma unikalną morfologię kryształu, dzięki czemu charakteryzuje się dobrą izolacją, właściwościami dielektrycznymi oraz wysoką odpornością na ciepło i warunki atmosferyczne. Właściwości te stanowią również podstawę do określenia rynkowego zastosowania wollastonitu.

1. Powłoki
Wollastonit, dzięki wysokiemu współczynnikowi refrakcji, silnemu kryciu i niskiej absorpcji oleju, jest funkcjonalnym wypełniaczem do powłok budowlanych, powłok antykorozyjnych, wodoodpornych i ognioodpornych. Może skutecznie poprawić wytrzymałość mechaniczną powłok, taką jak odporność na mycie, warunki atmosferyczne, pękanie i zginanie, a także odporność na korozję, warunki atmosferyczne i ciepło. Szczególnie nadaje się do produkcji wysokiej jakości farb białych oraz bezbarwnych i transparentnych farb kolorowych. Bez wpływu na krycie i zmywalność powłoki, wollastonit może zastąpić 20%-30% dwutlenku tytanu w systemie farb lateksowych do ścian wewnętrznych, poprawić wartość pH systemu i obniżyć koszty produkcji powłoki.

2. Ceramika
Wollastonit jest szeroko stosowany w produktach ceramicznych, takich jak płytki szkliwione, ceramika użytkowa, ceramika sanitarna, ceramika artystyczna, ceramika filtracyjna, szkliwo ceramiczne, izolacyjna ceramika elektryczna wysokiej częstotliwości, lekkie formy ceramiczne i ceramika elektrotechniczna. Może poprawić biel, absorpcję wody, rozszerzalność higroskopijną i odporność na szybkie chłodzenie i ogrzewanie wyrobów ceramicznych, nadając im gładszy i jaśniejszy wygląd, zwiększając ich wytrzymałość i odporność na ciśnienie. Podsumowując, funkcje wollastonitu w ceramice obejmują: obniżenie temperatury wypalania i skrócenie cyklu wypalania; zmniejszenie skurczu spiekowego i wad produktu; zmniejszenie rozszerzalności higroskopijnej masy surowej i rozszerzalności cieplnej podczas wypalania; poprawę wytrzymałości mechanicznej produktu.

3. Guma
Wollastonit może zastąpić znaczną ilość dwutlenku tytanu, glinki i litoponu w jasnych kauczukach, pełniąc pewną rolę wzmacniającą i poprawiając zdolność krycia białych barwników, działając wybielająco. Szczególnie po modyfikacji organicznej, powierzchnia wollastonitu nie tylko wykazuje lipofilowość, ale również dzięki podwójnym wiązaniom cząsteczek oleinianu sodu, środka obróbkowego, może uczestniczyć w wulkanizacji, wspomagać sieciowanie i znacznie wzmacniać efekt wzmacniający.

4. Plastik
Wysoka rezystancja, niska stała dielektryczna i niska absorpcja oleju wollastonitu sprawiają, że jego zalety w przemyśle tworzyw sztucznych są bardziej widoczne niż w przypadku innych niemetalicznych materiałów mineralnych. Kompatybilność wollastonitu z tworzywami sztucznymi, zwłaszcza po modyfikacji, ulega znacznej poprawie, co może skutecznie poprawić właściwości tworzywa i zapewnić stabilność termiczną, niską dielektryczność, niską absorpcję oleju i wysoką wytrzymałość mechaniczną produktu. Może to również obniżyć jego koszt. Wollastonit jest stosowany głównie w produkcji nylonu, gdzie może poprawić wytrzymałość na zginanie i rozciąganie, zmniejszyć absorpcję wilgoci i poprawić stabilność wymiarową.

5. Produkcja papieru
Wollastonit charakteryzuje się wysokim współczynnikiem załamania światła i wysoką białością, a jako wypełniacz może zwiększać nieprzezroczystość i białość papieru. Wollastonit jest stosowany w papiernictwie, a powstająca w wyniku tego sieć włókien roślinnych ma bardziej mikroporowatą strukturę, co poprawia absorpcję farby przez papier. Jednocześnie, dzięki lepszej gładkości i zmniejszonej przezroczystości, zwiększa drukowność papieru. Wollastonit zakłóca wiązanie włókien roślinnych, czyniąc je niewrażliwymi na wilgoć, zmniejszając ich higroskopijność i odkształcanie oraz zwiększając stabilność wymiarową papieru. W zależności od wymagań papieru, ilość wypełniacza wollastonitu waha się od 5% do 35%. Białość, dyspergowalność i poziomowanie ultradrobno pokruszonego proszku wollastonitu zostały znacznie poprawione, co pozwala na zastąpienie dwutlenku tytanu jako wypełniacza papieru.

6. Żużel ochronny metalurgiczny
Wollastonit charakteryzuje się niską temperaturą topnienia, niską lepkością w wysokiej temperaturze topnienia oraz dobrymi właściwościami izolacyjnymi i jest szeroko stosowany w żużlu ochronnym do odlewania ciągłego. W porównaniu z żużlem ochronnym niezawierającym wollastonitu, żużel ochronny metalurgiczny na bazie wollastonitu charakteryzuje się następującymi zaletami: stabilnością działania i szerokim zakresem adaptacji; nie zawiera wody krystalicznej i charakteryzuje się niskimi stratami prażenia; ma wysoką zdolność adsorpcji i rozpuszczania wtrąceń; charakteryzuje się dobrą stabilnością procesu; ma doskonałe właściwości metalurgiczne; jest bardziej higieniczny, zdrowy i przyjazny dla środowiska; może poprawić jakość i wydajność produkcji w procesie odlewania ciągłego.

7. Materiał cierny
Wollastonit ma właściwości igłowate, niski współczynnik rozszerzalności cieplnej i doskonałą odporność na szok termiczny, co czyni go idealnym zamiennikiem azbestu o krótkich włóknach. Materiały cierne otrzymywane poprzez zastąpienie azbestu wollastonitem o wysokim współczynniku tarcia są stosowane głównie w takich dziedzinach jak klocki hamulcowe, świece zaworowe i sprzęgła samochodowe. Po przeprowadzeniu testów stwierdzono, że wszystkie parametry są dobre, a droga hamowania i żywotność spełniają odpowiednie wymagania. Ponadto, wollastonit może być również wykorzystywany do produkcji filcu podobnego do wełny mineralnej oraz różnych zamienników azbestu, takich jak izolacja akustyczna, co może znacznie ograniczyć zużycie azbestu i korzystnie wpłynąć na ochronę środowiska oraz zdrowie ludzi.

8. Elektroda spawalnicza
Zastosowanie wollastonitu jako składnika powłoki elektrod spawalniczych może służyć jako dodatek topiący i do produkcji żużla, tłumić wyładowania podczas spawania, redukować rozpryskiwanie, poprawiać płynność żużla, zapewniać czysty i estetyczny wygląd spoiny oraz zwiększać jej wytrzymałość mechaniczną. Wollastonit może również dostarczać tlenek wapnia do topnika prętów spawalniczych, a jednocześnie dodawać dwutlenek krzemu, aby uzyskać żużel o wysokiej alkaliczności, który może redukować powstawanie porów i innych wad w spoinach. Dodatek wynosi zazwyczaj 10-20%.