钙质矿物材料的结构与性能

钙质矿物材料定义：

a.钙质矿物材料是指以含钙矿物或含钙矿物的岩石为基本原料，通过深加工或精细加工而制得的功能材料。

b.含钙的碳酸盐矿物主要有方解石、文石和白云石，硫酸盐矿物主要有石膏、硬石膏和半水石膏，硅酸盐矿物主要有硅灰石等。

（[CaO6]八面体和[Si-O]单链）

（1）方解石

1）概述

a.方解石的化学式为CaCO3，其理论化学成分（含量）为CaO 56.03％，CO2 43.97％。

b.方解石晶胞结构中的CO3呈平面三角形垂直于三次轴并成层排布，同层内的CO3三角形方向相同，相邻层中CO3三角形方向相反。Ca也垂直于三次轴的方向成层排列，并与CO32-交替分布，其钙的配位数为6，构成［CaO6］八面体。

c.方解石常发育形态多种多样的完好晶体，形态达600余种。

2）方解石及石灰岩的理化性能

光学性质：无色透明方解石具有双折射效应，在白色透明晶体矿物中具有最高的重折率和偏光性能；

力学性质：方解石的菱面体极易形成多平面的等粒状“米石”；

方解石和石灰岩的化学性质；

方解石和白垩的良好吸附性；

石灰岩的的助熔性.

（2）硅灰石

1）化学组成与晶体结构

a. 化学组成

硅灰石是一种含钙的偏硅酸盐矿物，硅灰石的化学式为 CaSiO3，理论组成（质量分数）CaO48.3％，SiO2 51.7％。常有少量Fe2＋、Mn2＋、Mg2 （偶见K 、Na ）代替Ca2 、Al3＋、Fe3 。

b. 晶体结构

硅灰石有低温和高温同质多相变体。低温变体硅灰石，为单链结构硅酸盐，高温变体硅灰石（-CaSiO3），为环状结构硅酸盐，属三斜晶系。

2）物化性质

基本性质：硅灰石的密度为2.75～2.10g／cm3，硬度为4.5～5.5，熔点为1540℃，玻璃光泽；解理中等；

光学性质：在偏光显微镜下，中等突起，硅灰石矿物具有荧光性质；

相转变：硅灰石有低温型、高温型，相转变温度为1110℃；

化学性质：化学性质较活泼，可以抗弱酸，但它溶于浓盐酸之中。