硅酸铝（无色晶体状化合物）

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更新时间：2023-05-18
硅酸铝
无色晶体状化合物
硅酸铝（英语：aluminium silicate或英语：aluminosilicate）是一种硅酸盐，其化学式为Al2SiO5,由于多数硅酸盐的结构非常复杂，常不写成盐的形式而是写成金属各自的氧化物的形式，故硅酸铝常被写作Al2O3·SiO2。硅酸铝的密度为2.8到2.9克/立方厘米，折射率为1.56，其莫氏硬度与矿石类型，含水量有关系，在4.5到7.5之间变化。硅酸铝粉末常用作防火材料，例如在玻璃工业上用作筑玻璃窑。
基本信息
中文名
硅酸铝
安全术语
避免粉尘污染
应用
水性涂料
、印花涂料、造纸、部分替代
钛白粉
EINECS
235-253-8
英文名
aluminium silicate或aluminosilicate
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基本内容
硅酸铝：以硬质粘土熟料为原料，经电阻或电弧炉熔融、喷吹成纤工艺生产而成。硅酸铝是一种铝硅酸盐，性状：无色晶体。溶解情况：不熔于水。
特性
低导热率优良的热稳定性及化学稳定性不含粘结剂和腐蚀性物质。
应用
普通应用
1.用于玻璃、陶器、颜料及油漆的填料；
2.是涂料中的钛白粉和优质高岭土的理想替代品，与颜料配合广泛用于油漆、皮革、印染、油墨、造纸、塑料、橡胶等方面；
3.用来制作耐高温防火隔音隔热棉、板、管、缝毡、防火隔热布、耐高温纸、耐火保温绳、带、防火保温针刺毯（有甩丝、喷吹）、砖，无机防火装饰板。无机防火卷帘等；
4.用作胶黏剂和密封剂的填充剂，能够提高硬度、白度、耐磨性、耐候性、贮存稳定性。
用于涂料
1、超细硅酸铝替代部分钛白粉，其干膜遮盖力不会改变，并能提高漆的白度。若钛白粉的用量不变，其干膜遮盖力明显提高，白度大幅度提高。
2、超细硅酸铝PH值范围为9.7-10.8，其具有PH值缓冲作用。尤其在醋酸乙烯乳胶漆储存过程中能防止因醋酸乙烯水解而使PH值下降的现象，增加了乳胶漆的分散稳定性，同时避免了金属容器内壁遭受腐蚀。
3、硅酸铝的超细、网格结构使乳胶漆体系稍增稠，具有很好的悬浮性，并防止固体份的沉底及表面分水现象的出现。
4、超细硅酸铝使乳胶漆膜有很好的耐擦洗性、耐候性、另外能缩短表干时间。
5、超细硅酸铝有消光作用，所以在半光、无光漆中可以作为一种经济的消光剂，在有光漆中不宜使用。
组成矿物
由硅酸铝组成的常见矿物有三种，多存在于变质岩中。
红柱石，属正交晶系。
蓝晶石，属三斜晶系
硅线石，有变种细硅线石，属正交晶系。
这三种矿石成分都是硅酸铝，但结构有所不同，故互为同质异晶体，其中的蓝晶石和硅线石常被作为指准矿物（Index Mineral）来研究变质作用的强弱，当矿石中出现硅线石区域时，从相图中可见经历过高温高压过程，故得知变质作用十分强烈。
硅酸铝
形式
合成硅酸铝主要有两种形式，其一是硅铝凝胶，包括含分子筛的硅铝凝胶。而油柱成型的硅铝微球胶最早见于1949年。硅铝凝胶及含分子筛硅铝凝胶主要用作石油炼制的催化裂化催化剂。催化裂化是一种主要深度加工方法，是生产航空汽油基础组分和高级车用汽油的重要手段。
另一种是沉淀硅酸铝，实际上是沉淀硅铝酸钠，分子式可表为：Na2O·AL2O3·2．3～3．2SiO2·nH2O。1962年德固赛（Degussa）公司将其首先投入市场，商品名称为P820。
沉淀硅酸铝是一种白色颜料钛白的“增量剂”，由于它的光学隔离作用，在白色涂料中用以代替10～25%的钛白粉时，白色漆膜的遮盖粒力不下降，且白度有所提高。因此，用于室内外水基乳胶漆以及各种溶剂型白色漆中。由于硅酸铝的这种“增量剂”作用，在不影响涂膜质量情况下，涂料成本可大大下降。
生产方法
1、沉淀硅酸铝（P820）的制造方法沉淀硅酸铝是用硫酸铝与硅酸钠为原料，两者反应后，生成沉淀硅酸铝料浆，经老化、过滤、干燥、气流粉碎得成品。工艺过程如图第13-2所示。选用无铁硫酸铝和硅酸钠为原料，配制成一定浓度的溶液；将两种料液各以一定流量，加入带有搅拌，并事先加有水和某中添加剂的反应罐中，用蒸汽间接加热，保持反应温度恒定，通过调节原料液的流量，使系统维持在一定PH值下进行反应，然后经老化后进行过滤、洗涤、烘干、气流粉碎得到合格的沉淀硅酸铝产品。
2、微球硅酸铝凝胶：首先是硅酸钠与硫酸反应生成硅酸，硅酸很不稳定，很快聚集成粒子变成溶胶，溶胶胶凝就变成水凝胶。Na2O·mSiO2+H2SO4=Na2SO4+mSiO2+H2O其中m为模数，一般在3，0～3，3之间。
硅水凝胶生成后，加入硫酸铝溶液，再用氨水中和，生成氢氧化铝凝胶：AL2（SO4）3+6NH4OH=3（NH4）2SO4+2AL（OH）4。
注意事项
应贮存在阴凉、干燥清洁的库房中，包装密封，注意防潮。