内容简介


　　本书较为系统地介绍了无机精细化工包含的主要内容，在现代化学工业 中的重要地位，以及对我国四个现代化的重要作用。同时结合我国的资源和 现状，重点讲述了六大系列产品，但愿能为加速我国无机精细化工的进一步 发展产生一定的积极作用。
　　本书适合精细化工专业、化工工艺专业、化工管理专业、以及有关专业 的高年级学生作为教材或教学参考书，也可供从事化工事业的领导干部、科 技人员拓宽知识面，开发更多更好适销对路的新产品之用。
　　




前 言


　　精细化工是倍受工业发达国家重视的化工领域。它是在传统的通用化工 的基础上发展起来的，是直接生产功能性和最终使用性产品的化学工业，是 人类物质文明进入新阶段的物质保证。它的重要特点是产量小、附加价值率 和利润率大、技术和知识密集性高。
　　近些年来，随着新技术革命兴起，以信息科学、生命科学和材料科学为 代表的三大前沿科学首当其冲地蓬勃发展，从而更加促进了精细化工的发 展。世界上主要工业发达国家，日本、原联邦德国、美国等的精细化工在化 学工业总产值中的比重均已达 50～60％。我国 1985 年占 30～31％，初步预 计到 2000 年可以超过 40％，接近发达国家八十年代初的水平。我国为了加 快四化建设的步伐，早日实现小康，发展精细化工理所当然地是战略重点。 无机精细化工是精细化工中的重要组成部分，它的注意力不在于合成更 多的新的无机化合物，而是采用众多的、特殊的、精细的工艺技术，或对现 有的无机物在极端的条件下进行再加工，从而改变物质的微结构，产生新的 功能，满足高新技术的各种需求。无机精细化工不仅已经为我国高科技的代 表“两弹一星”的成功崛起提供了上千种的化工材料；而且将为三大前沿科 学走向世界前列提供更多的、各种各样的新型功能材料；为我们的工作和生
活条件迅速现代化提供各种崭新的用品。
　　遗憾的是，无机精细化工在我国至今还未被更多的人所重视，他们用陈 旧的无机盐工业的见识，看待当今的无机精细化工，使无机精细化工蒙受了 不应有的冷淡。大专院校系统讲授无机精细化工课程的寥寥无几，时至今日 还未见到一册较为完整的阐述无机精细化工内容的专著。编者因教学需要， 近来注意收集了这方面的资料。由于时间和精力的限制，知识的浅薄，草率 地编写了这本《无机精细化工》，一方面，作为弥补上述情况的不足，也是 对无机精细化工作一次重点宣传；另一方面，则是作为抛砖引玉，期待早日 出版一本，乃至数本更系统、更完善、更有深度的有关专著。
在本书的编写过程中，编者参阅了大量的文献资料，实感知识海洋之博
大。为了让读者既要尽可能多地了解无机精细化工的全貌，又要不脱离我国 当前无机精细化工的现状，在篇幅和内容选择两者之间进行了长期的难分难 解的你争我夺，最终才定为本书的内容和深度。由于编者学浅才疏，书中难 免出现错误和不妥之处，欢迎广大读者批评指正。


编著者 姚守信 一九九三年十月





无机精细化工





第一章 绪论

第一节 精细化工的定义与范畴


　　在我国“精细化工”一词，是近十年内才逐步被较多的人所知，并给予 了应有的重视。
　　在国外，“精细化工”是“精化化学工业”（Fine ChemicalIndustry） 的简称，就是生产“精细化学品”（Fine Chemicals）的工业。
　　“Fine Chemicals”这个词在国外出现已较久。其本来含义系指医药、 染料和香料等一类技术难度大、质量要求高、产量小的化工产品。是与通用 化工产品或大宗化学品（HeavyChemicals）相区分的一个专用术语。所谓通 用化学品，就是以天然资源：煤、石油、天然气、矿物、农副产品等为基本 原料，经过简单加工而制成的大吨位，附加价值率与利润率较低，应用范围 较广的化工产品。而精细化学品，一般是以通用化学品为起始原料，采用复 杂的生产工序进行深度加工，制成小批量、多品种、附加价值率和利润率高， 具有专用功能并提供应用技术和技术服务的化工产品。随着化学工业及其相 关工业的迅速发展，产品日益增多。特别是近二十多年来，由于一些工业国 家更加致力于发展精细化工，形成了许多独立的行业和门类。
回顾精细化工的发展过程，首先兴起热潮的是资源和能源比较缺乏的工
业国家。如瑞士等欧洲工业国家，既缺少化学工业的基本原料，又没有一般 大宗化工商品的广大市场，显而易见唯一出路是转向大力发展精细化学品的 生产；其次，日本是二次大战后发展起来的亚洲工业化国家，他主要利用国 外资源和能源发展了石油化工等大型化工企业，由于面临巨额设备投资费的 负担和激烈竞争中的产品价格下跌趋势，为了扭转这种被动局面，亦将经营 目标逐步转向了精细化工领域。这样他不仅争得了高额利润，而且充分利用 了石油化工生产中出现的各种衍生物和废弃物。
需要特别指出的是，随着科学技术的进步，由于处于新技术革命前沿的
材料科学、信息科学和生命科学的崛起，客观上又极大地促进了精细化工的 迅猛发展。使精细化工的生产门类、品种不断增加，领域日益扩大，从而成 为充满活力的朝阳工业。
　　时至今日，精细化工已是世界工业国家的支柱产业之一，在化工总产值 中的比重越来越大，低者已占 30～40%，高者占 80～90%。据报导，1985 年 几个工业大国的精细化工率是，日本是 58%，原联邦德国是 53%，美国是 55%。 并且可以预计，到本世纪末这些国家的精细化率都将可能超过 60%。
　　精细化工的定义在发达国家已经展开了较长时间的讨论。然而迄今为 止，仍是众说纷纭，尚无简明、确切而又得到公认的科学定义。
　　我国目前所称的精细化学品的含义，与日本国的基本相同。概括起来 讲，就是“精细化学品是深度加工的，具有功能性或最终使用性的，品种多，
　　




产量小、附加价值高的一大类化工产品。”所谓功能，是指该化学品通过物
理作用，化学作用或生物作用，而产生某种功能或效果。所谓最终使用性， 是指该化学品不需再加工即可提供用户使用。一般说来，可以称为精细化工 的应具备如下特点：
1.品种多，产量小，主要以其功能进行交易；
2.多数采用分批方式进行间歇生产；
3.技术要求比较高，质量指标高；
4.生产占地面积小，一般中小型企业都可以生产；
5.整个产品产值中原材料费用比率比较低，商品性较强；
　　6.直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等方面，重视技术服 务；
7.投资小，见效快，利润大；
8.技术密集性高，竞争激烈。 欧美国家大多将我国和日本所称的精细化学品分为精细化学品和专用
化学品（Specialty Chemicals），其依据更侧重于从产品的功能性来区分。
销售量小的化学型产品称为“精细化学品”；销售量小的功能型产品称为“专 用化学品”。也就是说，精细化学品是按其分子组成（即作为化合物）来销 售的小量产品，强调的是产品的规格和纯度；专用化学品也是小量产品，但 是根据它们的功能来销售的，强调的是功能。如何区别精细化学品与专用化 学品，可归纳成以下六点：
1.精细化学品多为单一化合物，可用化学式表示其成分，而专用化学品
很少是单一的化合物，常常是若干种化学品组成的复合物或配方物，通常不 能用化学式表示其成分；
2.精细化学品一般为非最终使用性产品，用途较广，而专用化学品的加
工度更高，为最终使用性产品，用途较窄；
　　3.精细化学品大体是用一种方法或类似的方法制造的，不同厂家的产品 基本上没有差别，而专用化学品的制造，各生产厂家互不相同，产品有差别， 甚至完全不同；
4.精细化学品是按其所含的化学成份来销售的，而专用化学品是按其功
能销售的；
　　5.精细化学品的生命期相对较长，而专用化学品的生命期短，产品更新 很快；
　　6.专用化学品的附加价值率、利润率更高，技术秘密性更强，更需依靠 专利保护或对技术诀窍严加保密，新产品的生产完全需依靠本企业的技术开 发。
　　实际上，欧美国家广泛使用“专用化学品”这个词，而很少使用“精细 化学品”这个词。因为精细化学品是通往专用化学品的“阶梯”；且随着新 技术革命的不断深入，有独特功能的专用化学品将保持较高的发展速度。
　　




精细化学品与非精细化学品在某些情况并无明显的界线。例如：一些磷
酸盐在作为食品添加剂或阻燃剂使用时，属于精细化学品，而它们在农业上 主要作为肥料；又如作医药用的水杨酸和作食品添加剂用的苯甲酸，属于精 细化学品，而它们用作化工原料时，属于基本有机产品；再如试剂和高纯物 属于精细化学品，而仅含有较多杂质的同种产品则往往属普通的化工原料。 精细化工目前还处于发展阶段，由于各个国家的科技、生产、生活水平 不一，经济体制和结构差别更大，很显然对精细化工的范围、分类不可能相 同。纵观世界主要工业国家关于精细化学品所指的范围，可以看出，虽然有
些不同，但并无多大原则差别，只是划的线条粗细不同而已。 我国的精细化工分别隶属于化工、医药、轻工、石化、农业等部门，较
长时间也尚无比较明确而统一的说法。一九八三年曾有权威人士提出分为 38 类，一九八五年又归纳为：医药、农药、染料、颜料、涂料、香料和香精、 化妆品与盥洗卫生用品、合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨、水处理剂与 高分子絮凝剂、造纸用化学品、试剂、胶粘剂、感光材料、磁记录材料、催 化剂、皮革用化学品、合成材料助剂、纺织印染助剂与整理剂、食品添加剂、 动物用药、饲料添加剂、石油添加剂、石油炼制助剂、油田用化学品、合成 润滑油与润滑油添加剂、混凝土外加剂、矿物浮选剂、铸造用化学品、金属 表面处理剂、汽车用化学品、芳香除臭剂、工业用防菌防霉剂、精细陶瓷、 电子用化学品、功能性高分子材料等。一九八六年，为了统一精细化工产品 的口径，加快调整产品结构，发展精细化工，化工部对精细化工产品的分类 作出了暂行规定。具体分类如下：
1.农药
2.染料
3.涂料（包括油漆和油墨）
4.颜料
5.试剂和高纯物
6.信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品）
7.食品和饲料添加剂
8.粘合剂
9.催化剂和各种助剂
10.化工系统生产的化学药品（原料药）和日用化学品
11.高分子聚合物中的功能高分子材料（包括功能膜、偏光材料等） 其中催化剂和各种助剂，包括以下内容： (1)催化剂：炼油用、石油化工用、有机化工用、合成氨用、硫酸用、
环保用催化剂、其他催化剂。 (2)印染助剂：柔软剂、匀染剂、分散剂、抗静电剂、纤维用阻燃剂等。 (3)塑料助剂：增塑剂、稳定剂、发泡剂、塑料用阻燃剂等。 (4)橡胶助剂：促进剂、防老剂、塑解剂、再生胶活化剂等。





(5)水处理剂：水质稳定剂、缓蚀剂、软水剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂等。
　　(6)纤维抽丝用油剂：涤纶长丝用、涤纶短丝用、锦纶用、腈纶用、丙 纶用、维纶用、玻璃丝用油剂等。
(7)有机抽提剂：吡咯烷酮系列、脂肪烃系列、乙腈系列、糠醛系列等。 (8)高分子聚合物添加剂：引发剂、阻聚剂、终止剂、调节剂、活化剂
等。
　　(9)表面活性剂：除家用洗涤剂以外的阳性、阴性、中性和非离子型表 面活性剂。
(10)皮革助剂：合成鞣剂、涂饰剂、加脂剂、光亮剂、软皮油等。 (11)农药用助剂：乳化剂、增效剂等。 (13)油田用化学品：油田用破乳剂、钻井防塌剂、泥浆用助剂、防蜡的
降粘剂等。 (13)混凝土用添加剂：减水剂、防水剂、脱模剂、泡沫剂（加气混凝土
用）、嵌缝油膏等。 (14)机械、冶金用助剂：防锈剂、清洗剂、电镀用助剂、各种焊接用助
剂、渗炭剂、汽车等机动车用防冻剂等。
　　(15)油田添加剂：防水、增粘、耐高温等各类、汽油抗震、液力传动、 液压传动、变压器油、刹车油添加剂等。
(16)炭黑（橡胶制品的补强剂）：高耐磨、半补强、色素炭黑、乙炔炭
黑等。
　　(17)吸附剂：稀土分子筛系列、氧化铝系列、天然沸石系列、二氧化硅 系列、活性白土系列等。
(18)电子工业专用化学品（不包括光刻胶、掺杂物、MOS 试剂等高纯物
和高纯气体）：显象管用碳酸钾、氟化物、助焊剂、石墨乳等。 (19)纸张用添加剂：增白剂、补强剂、防水剂、填充剂等。 (20)其他助剂：玻璃防霉（发花）剂、乳胶凝固剂、??等。 这里需要提醒注意的是，上述分类仅是主要从化工部的范围所作之规
定，并未包含我国精细化工的全部内容，例如医药制剂、酶、化妆品、香料、
精细陶瓷等等。 无机精细化工是精细化工当中的无机部分。无机精细化工在整个精细化
工大家族中，相对而言起步较晚、产品较少。然而，近几年来崛起的趋势越 来越明显，不管是门类还是品种都在以较快的速度在增长；并且对其它部门 或化工本身的科技发展起着推波助澜或不可替代的作用。





第二节 无机精细化工在四化建设中的作用


　　解放前我国就有了精细化学品的生产，如油漆、染料、医药、农药等， 但一般只能生产少量低档品种和加工产品，规模极小、工艺和设备落后；尤 其是无机精细化工，几乎可以说是空白，就是最常用的无机盐试剂也都要从 国外进口。新中国建立以后，随着国民经济的高速度发展，精细化学品的生 产也迅猛地发展起来，生产门类不断扩展，品种不断增加。目前世界无机盐 类产品至少有 1300 多种以上，我国解放前只有 30 来种，现在大约有 600 种 以上。尽管在品种数量上的差距还很大，仍需大力开发新产品，但已能基本 满足国民经济各部门的需要，且有部分出口创汇。特别值得一提的是无机新 材料的历史和功绩。无机新材料委实是五十年代末期配合“两弹”、“一星” 而创建和发展起来的。目前已形成有特种玻璃、玻璃纤维与特种纤维、石英 玻璃、玻璃钢与高性能复合材料、特种陶瓷、人工晶体、特种密封材料和特 种胶凝材料等八大类，共三千余种产品的新兴产业。为国防建设、高技术经 济建设作出了巨大贡献。
无机精细化工首先是国民经济的重要组成部分，目前不仅已找不到不使
用无机精细化工产品的工业部门，而且由于各工业部门的技术水平不断提 高，对无机精细化工的品种要求越来越多，质量要求也越来越高。根据有关 部门的统计，我国无机精细化工（包括部分无机盐原料）在国民经济各行各 业中所起的作用是相当可观的。例如：用于纺织印染工业的有 100 多种，它 们广泛用于合成纤维原料制造的多种催化剂，印染工业用的多种漂白剂、染 料的助溶剂、以及脱浆剂、媒染剂、助染剂、拔染剂、防染剂、等等；用于 医药工业的也有 100 多种，它们可以直接用于制成片剂和针剂，有些用来作 为消毒剂、杀菌剂、造影剂，还有大量用于西药配方成分的，等等；用于日 用品工业的更是大大超过 100 种，它们有的用于合成洗涤剂的主要成分，有 的用于食品的添加剂、保鲜剂、杀菌剂，有的用于家庭使用的脱臭剂、清洗 剂，有的用于自来水的消毒剂、沉淀剂，等等；用于造纸工业的有七、八十 种；用于电子工业的仅一台彩色电视机就需七、八十种；??。不言而喻， 可见无机精细化工在四化建设各个部门中的重要作用。随着我国四化建设的 蓬勃发展和人民生活水平的日益提高，可以预料一定还会需要越来越多的和 各种各样的无机精细化工产品。
　　无机精细化工是当今世界新的技术革命潮流中，信息科学、生命科学和 材料科学三大前沿科学发展的物质基础。
　　无机精细化工产品中的无机新材料一般具有不燃、耐候、轻质、高强、 高硬、抗氧化、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦以及一系列特殊的光、电、声、热 等独特功能。从而成为微电子、激光、遥感、航空航天、新能源、新材料以 及海洋工程和生物工程等高新技术得以迅猛发展的前提和物质保证。也是当 今新技术革命竞争的热点内容。
　　




现在，人类已进入了以电子信息为中心的高技术时代。电子计算机是微
电子技术和信息技术的成果，也是信息科学发展的集中表现。近些年来，电 子计算机的开发工作不断取得新突破，现已研制成功具有部分人工智能的第 五代计算机和每秒运算十亿次的巨型机，今后的方向是研制运算速度更快的 巨型机和功能更高级的微型机。为此，必须更高一层地解决大规模和超大规 模集成电路的制备问题，以及声光记录，转换、传输和存储等问题。无机精 细化工不仅提供了质优的半导体材料、磁性材料、敏感等材料，而且提供了 大量的用于集成电路加工的超纯化学试剂和超纯电子气体。由于在半导体材 料中已制得了大直径、高纯度、高均匀度、无缺陷方向的单晶硅，以及砷化 镓、磷化铟、人造金刚石相继进入实用阶段，使电子器件实现了微型化、集 成化、大容量化、高速度化、并有条件向着立体化、智能化和光集成化等更 高的技术方向发展。光纤通讯七十年代还仅是科学家、工程师们开发研究的 课题，可是现在光纤已在逐步取代铜质电线，某些发达国家如英国、美国、 原西德等已不再生产铜轴电缆。这场信息技术方面的革命，被称为继电子计 算机问世以来信息时代的第二次浪潮。光学纤维的实用化，不仅将引起邮 电、通讯、广播、电视技术、微光夜视技术、工业探伤技术、医疗诊断技术 等革命性飞跃，而且还将对印刷、自动控制、自动监测等方面产生巨大影响。
在这当中，无机精细化工提供了用于光通讯的 SiO2—GeO2 石英系通讯光纤，
使光损耗已接近其理论极限，使光纤通讯在洲际之间方便地接通。提供了用 于激光技术的工作物质钨酸钙、铝酸钇、磷酸钕锂、多种氟化物等的晶体。 大功率固体激光材料及其非线性光学晶体的研制成功，为激光通讯、激光制 导、激光核聚变、激光武器等激光高技术提供了物质保证。其它，铌锡合金 超导材料的研制成功，才使超导技术付诸实用；当发现金属氧化物可用于超 导材料后，立即在全世界范围内掀起了超导热，在几个月之内就将超导转变 温度提高了 100 多度（k），从而使超导材料的应用和进一步发展开创了一 个新的里程碑。以多晶硅，特别是以非晶硅为材料的太阳能电池的技术进展 和实用化，对世界性的能源紧缺是一个福音，将对空间技术、未来工业以及 人民生活提供无公害和取之不尽、用之不竭的能源。
特别值得提及的是碳酸钙粉体产品，本来是一种很典型、很平常的无机
盐产品，我国生产轻质碳酸钙已有约五十年的历史，生产厂家有上百个之 多。开始产品单一，基本上都是平均粒径约在 3～5×10-6m 纺锤形的轻质碳 酸钙，主要用途是作为橡胶制品中的填充剂和增量剂。近年来，随着认识的 不断深化，开始将化学方法和物理方法结合，控制碳酸钙晶体的结构形态， 粒径大小，并进行表面改性处理，发展成为微细、超微细的改性的系列产品， 适应了橡胶、塑料、造纸、涂料、日化等各种不同工业用户的不同要求的需 要，尤其是在橡胶中的补强作用已与炭黑相近，不仅可以大幅度降低橡胶制 品的生产成本，而且可以使橡胶产品变得五彩缤纷，色彩斑斓，从而成为精 细化工产品。然而碳酸钙的开发利用并没有结束。据报导，1987 年日本开始





生产一种超高纯碳酸钙，产品分三个九（99.9%）和四个九（99.99%）两个
级别，杂质如铁、锰、铬等都小于 1PPM。据讲这种高纯碳酸钙的用途十分广 泛，首先是电子材料工业，如集成电路板，陶瓷电容器、微波介电体、压电 陶瓷、固体激光；在光学材料工业可用于制造高纯氟化钙、光学结晶体、萤 光材料、新型玻璃、红外线透过材料、光纤维；在传感器用材料中以湿度传 感器为主的气体传感器、露点传感器、热敏电阻、氧气传感器等；生物体材 料，如磷灰石、多孔晶体、生物体玻璃；以及用作试剂、特需的烧结助剂等。 无机精细化工对国防建设和空间技术的发展起着特别重要的作用。许多 无机新材料已广泛应用于飞机、火箭、导弹、卫星、核武器等的制造方面， 以及用于侦察、通讯、制导、隐身、防御系统等部门。其水平的高低直接关
系到国家安全和国家在世界上地位。 空间技术的发展对航天器的喷嘴、燃烧室内衬、前锥体、尾锥部、喷气
发动机叶片等方面用的材料提出了愈来愈高的要求：要能经受高温作用而又 不氧化、具有良好的耐蚀性、耐磨性和热震性的材料。尤其是作为“空间实 验室”用的航天器，如何实现返回地面时不致被烧毁，所用材料则必须是耐 高温、重量轻、强度高的一种特殊的烧蚀材料。现代战争，就是高科技的较 量，一般是夜间进行突然袭击，如果没有高性能的激光夜视仪，战士夜间作 战就看不清目标；没有高性能的激光测距和制导系统，火箭、大炮就变成瞎 子，无所适从；没有高灵敏的卫星遥感遥测系统，就无法掌握敌人的兵力部 署和调动情况，知己知彼、百发百中就只能是空想。有矛必有盾，现代军事 设施的隐身法，已从一般的吸波涂层隐身法，逐步过渡到反红外侦察涂层隐 身法。只要在坦克、装甲车、大炮等军事装备和军事设施上涂上了这种涂料 后，即使敌人用红外热象仪来侦察的话，也会使敌人变成“瞎子”，发现不 了目标。可以这样说，发展是无止境的，随着现代军事科学技术和空间技术 的发展，无机新材料将越来越显示出极其重要的主角作用。
开发无机精细化工产品，可以降低能源消耗和节省资源。按人口平均分
配计算，我国是世界上既缺能源，又少资源的国家。因此，降低能耗和节省 原料对我国的四化建设具有特别重要的意义。例如：日本试制精细陶瓷发动 机应用于汽车工业，不仅发动机的体积小，重量轻，且可以去掉风冷和水冷 散热系统，汽缸内的燃气温度可以从 900℃提高到 1200℃，从而使热效率增
加 45%，燃料消耗减少 34%。1990 年我国也有试制的报导，用此发动机试制 的汽车成功地从上海安全行驶到北京。用于宇宙飞船的无机纤维增强复合材 料，若能使宇宙飞船的重量减轻一公斤，则可以使推送它的火箭的重量减轻 五百公斤，这是一种多么大的效益啊！据报导，日本日产化学工业公司发明 了一种以亚硝酸钙为主要成分的混凝土添加剂，只要添加 2%左右的重量，可 以使桥梁等大型建筑的寿命延长 15～20 年，而且抗压强度也得到提高。固 体电解质材料的发现和应用于电池、制碱、制钠以及磁流体发电等方面，将 开辟节能的新途径。





开发无机精细化工产品，可使原来的低档产品变为高档产品，不仅可以
显著提高经济效益，而且可以提高产品在国际市场上的竞争能力，增加外汇 收入。有了更多的外汇，则可以更多地引进先进的科学技术，实现国民经济 更好地良性循环，加速四化建设的速度。
　　过去，无机化工曾以提供重要的基础原料和辅助材料为特点发挥了巨大 作用；现今，大批无机精细化学品的开发和应用，正在使无机化学工业充满 新的生机。所有这些将会对四化建设起到更巨大的作用。
　　




第三节 无机精细化工的发展前景与研究方向


　　近几年来，我国的精细化工发展很快，不仅有大批精细化工产品投入市 场，而且所占化工总产值的比例逐年上升，其中先后开发了上百种无机精细 化工产品。由于对无机精细化工产品的重视程度和认识程度仍不够，所以还 远远不能跟其它精细化工产品相比，无论从产品的品种、质量、数量以及发 展速度来说，都显不足。因此，那种认为无机精细化工没有什么可搞，是不 对的。却却相反，发展无机精细化工产品已成为发展精细化工的当务之急， 需要制定切实可行的发展规划，明确主要的研究方向，加快发展速度。
　　首先，要立足于本国的丰富的资源，积极发展系列化、多规格、多性能、 高质量的产品。例如无机硅化合物，是八十年代无机化学品中发展较快的系 列产品。它的品种极多，应用范围较广，并且随着科学技术的不断发展，无 机硅化合物仍在迅速发展。而它所用主要原料是地球上取之不尽，用之不竭 的二氧化硅。我国盛产较高质量的二氧化硅，且分布广。
四氯化硅，是用于制取硅酸酯类、有机硅单体、有机硅油、高温绝缘漆、
硅树脂、硅橡胶等的原料，更是电子、光纤等工业的材料。 白炭黑，由于制造方法和产品形态不同有很多牌号，有很多特殊性能，
有很多用途：用于涂料、油墨、粘合剂、硅橡胶、合成树脂、增强塑料、纤
维、造纸、医药、化妆品，研磨剂、饲料、润滑脂、电气工业等。 沸石，也有很多牌号，广泛用于气（液）体的干燥、精制和分离，石油
精制、催化剂、离子交换剂、以及大有发展前途的洗涤剂成分等。
　　碳化硅，碳化硅陶瓷具有制造超大规模集成电路衬底的特性，具备以往 所用元件没有的绝缘性、导热性和热胀性，它是提高电子计算机功能的新材 料；碳化硅纤维具有密度小、强度高、纤维直径小、导电性高、x—射线透 过性强、热膨胀系数小、耐热性和耐药品好等优点，多为热塑性树脂的填充 剂制成各种复合材料，用于航天工业材料、运动器械材料、医疗材料、土木 工程等。
氮化硅，氮化硅陶瓷主要用于耐热材料、耐腐蚀材料、耐磨材料等；而
氮化硅纤维、氮化硅晶须则用于航空、宇宙航行等。 非晶态硅，是无机非晶态物质中目前最有使用价值的材料，主要用于制
做太阳能电池。将太阳能转变为电能过去一直使用结晶硅，结晶硅的能量转 换效率比较高，为 12～15%，而非晶态硅为 7～10%，但非晶态硅的制得成本 比结晶硅低得多。制取非晶态硅所用的主要原料为硅烷和四氟化硅。
　　无机硅化物产品正朝着精细化、专用化程度发展。据初步统计已商品化 的分子式不同的硅化物大约有六十多种，有不少品种，又具有很多不同的形 态和功能，它们正在进入工业、农业、轻工、纺织、医药乃至国防和宇航等 各个领域，且具有越来越大的作用。
又如钙的资源也是极丰富的，前面以碳酸钙为例已经简述了它的神奇用





途，这里不再重复。还有我国盛产钡、锰、锑、锡、钼、钨等矿藏，多年来
我国不是出口矿物，就是一次加工的原料产品，也等于出卖国家资源，这是 极端不合理的。因此，理应积极开展这方面的精细化工产品的研究，肯定是 大有发展前途的。
　　第二，注意发展与信息科学、生命科学和材料科学有关的无机精细化工 产品。目前许多无机化工的科技工作者已经看出，在信息技术方面，随着电 视、录音、录像、复印及其它电子行业等技术的飞速发展，许多无机精细化 工产品已经成为电子、磁性材料、光电材料及其它制品等不可缺少的重要原 材料。例如许多金属氧化物具有这方面的特殊功能：氧化铁除众所周知的可 作颜料外，目前已用作铁酸盐的原料及录音、录像、计算机的磁性记录材料；
在γ—re2O3 的表面被覆一层极薄（10-9～10-8m）的铁酸钴，即可制成具有高
密度、高准确度、低杂音等优良性能的磁带，可用作录像带；氧化锌为一种
N 型半导体，与适量氧化铝（或氧化锡、氧化铟）混合，在还原性空气中烧 制后具有导电性，其粉末用作静电复印纸的导电层；氧化锌还因具有光传导 性而用作电子传真的感光层，用粘结剂涂粘在普通纸上即可。又如采用硫化 锌、硫化钙、硫化锶制成显像材料的基材，据说有可能实现全彩色化的光电 平板显示，因而已经受到了普遍的重视。磷灰石的氢氧化物与自然骨质相 同，与肌体有极好的亲和性，且可能与新生骨化合，可以代换人类的齿和骨 等。所以磷灰石氢氧化物、磷化钙系玻璃、磷酸三钙的多孔体和颗粒体，用 于制做人造骨或骨填充材料；兰宝石做齿根材料等，为人类的健康带来福 音。前面曾提及的无机新材料，是当前材料科学的热点课题，这里不再赘述。 近年来，我国大力发展了电视、录音、录像、复印、光纤通讯、卫星通 讯、激光、遥感、计算机及其它电子行业。然而由于一些原材料不能自行解 决，不得不花费巨额外汇进口。因此，如何加强对这些精细无机化学品的开
发研究，是我们化学工作者不能忽视的课题。
　　第三，注意开发新的工艺技术，大力发掘无机物潜在的特殊功能。无机 盐工业是化学工业中发展较早的古老工业。过去，人们习惯注意无机物的固 有的物理化学性质及其相应的用途。因此，较长时间以来，使无机化合物的 应用领域不能拓宽，反而有较多的人认为无机物没有什么发展前途。事实并 不如此，近若干年来，由于科学技术不断地迅速发展，无机物的许多潜在特 殊功能逐渐被人们所发现。人们为了挖掘这些特殊功能，因此开发出了许多 相应的特殊的工艺技术，概括起来有：超细化、纤维化、薄膜化、单晶化、 多孔化、形状化、高纯化、非晶化、高密度化、高聚合化、表面改性化、非 化学计量化、化合物的复合化等。
　　第四，充分认识我国是一个农业大国，积极发展为农业服务的无机精细 化工产品以及农产品加工工业需要的无机精细化工产品。随着人口的不断增 长和生活水平的提高，人们对提供充足的食品和棉麻等的需要日益迫切。农 药和微量元素对消灭农作物的病虫害，调节农作物生长，确保农业丰收，起
　　




着十分重要的作用。动物用药与饲料添加剂，对于防治家畜、家禽、鱼类等
的疾病，促进生长，提高饲料利用率，缩短育成期，提高生产力，加快机械 化饲养的发展，以满足人民对肉食、蛋、鱼、乳及其它畜产品的需要，至关 重要。由于我国精细化工还相当落后，农业所需的农药，品种少、质量差、 剂型少、效益低；发展畜牧业需要的饲料添加剂，几乎还是空白；更谈不上 某些对农牧渔业有特殊用途的精细化学品了。因此在这方面的工作更艰巨、 意义更重大。考虑轻重缓急，首先要重视研制与农业直接有关的，如农药、 生长调节剂、稀土微肥等产品，保证农业高产、稳产和改善品质；其次，要 重视研制食品添加剂和饲料添加剂（包括微量元素），从而提供人们更多的、 可口的、营养丰富的食品，维护人民的身体健康和增强人民的工作活力。
　　第五，面对现状，积极研制当前急需的产品，解决燃眉之急，同时也是 为深入发展无机精化化工打好基础。根据 1988 年全国第三次无机精细化工 会议，大会一致认为近期应该重视开发如下产品：
精细陶瓷原粉方面的新产品：导电陶瓷 ZnO—Bi2O3，透光陶瓷氧化铝，
多孔材料 CaO·nSiO2，硬质材料碳化钛等；
　　补强材料方面：透明铁红、氧化钛、活性氧化铝多规格化、立方体微粒 碳酸钙、中空二氧化硅微粒、鳞片状铝镁硅酸盐等新品种；
微孔材料方面：天然沸石、合成沸石要不断增加品种、扩大应用领域；
　　半导体材料方面：砷化镓、磷化镓、碳化硅、半导体用高纯气体磷烷、 乙硼烷等；
其它磁性材料二氧化铬、氧化铁；无机纤维材料氧化铝、二氧化硅；无
机功能材料反渗透用水合二氧化锆膜、沸石型无机离子交换剂；饲料和食品 添加剂用脱氟磷酸盐；阻燃剂水合氧化铝、氢氧化镁、透明液状三氧化镁、 胶体五氧化锑、氟硼铵等也都是值得重视和研究的课题。
还有，为了满足高纯物质、功能材料等产品的研究和生产需要，还需开
发各种产品的水热合成法、醇盐水解法及超细粉体材料的研究。





第四节 发展无机精细化工应注意的几个问题


　　精细化工在我国引起注意和重视是近十年左右的时间，无机精细化工还 要迟一些，差一些。从 1981 年召开第一次精细化工全国会议起，发展精细 化工的热情日渐升起，各地方的化工研究部门几乎把重点全部转向了精细化 工，总的看来已经取得了可喜的成绩。但是，也不能忽视发展过程中存在的 各种影响健康发展的问题，为了保证持续、稳定、健康的发展，现提出如下 几点看法：
　　首先，发展无机精细化工要加强领导。决策部门或国家级研究单位，要 及时、准确地作好国际和国内的情报调研与市场预测工作，切实加强正确引 导和宏观控制的工作。开放十多年来，由于正确引导和宏观控制不够，结果 造成重大经济损失的例子是不少的。精细化工的特点之一就是市场规模不 大，而且更新换代快，在我国这样一个大国内，更加要尽量避免一哄而起的 情况发生，因此加强正确引导和宏观控制就更加必要。
第二，产品研究和应用研究并重。一般说来，任何化工产品都有一个应
用研究和技术服务问题。精细化学品因为是直接应用的最终产品，因此，它 的应用研究和技术服务就更为重要。精细化学品正在或已经向专用化学品发 展，专用化学品则完全没有大宗化工原料的那些印记，它是专门为解决某些 消费者的问题而生产的，它常常和技术服务一起出售。竞争的关键在于对服 务对象的了解程度、应用研究的质量和深度、技术服务的经验和态度。因此， 发展专用化学品生产，大力加强应用技术的研究和技术服务，应该也成为无 机精细化工发展的战略重点。一项新的产品的开发，在很大程度上又在于其 应用研究的开展。应用研究的深入，需要多学科多行业的共同协作，这是一 项十分复杂、工业量大，但很有意义的基础性工作。例如磷酸盐食品添加剂， 涉及到化工、食品行业和食品营养卫生等部门。没有三者的通力合作，要想 真正推广磷酸盐食品添加剂是很困难的。然而目前还没有形成三者通力合作 的局面，所以我国磷酸盐食品添加剂的生产和应用推广工作还难于开展。我 们希望有关领导部门不仅要在思想上重视，而且在行动上要切实主动地组织 和协调好这种通力合作。只有这样，才能算是科研部门的好领导，才有可能 加速我国精细化工开发研究的速度，真正体现社会主义制度的优越性。
　　第三，要充分认识精细化工具有“技术密集性高”的特点。精细化学品 生产是一个从原料到商品的精细加工过程，一般说来，不仅中间过程控制 严，而且整个过程要涉及到多领域、多学科的理论知识和专业技能，如化学 工程、分析测试、性能筛选、复配技术、剂型研制、商品化加工，甚至还要 包括计算机信息处理等现代技术，因此需要科研人员具有丰富的跨行业的知 识和技能。精细化学品是具有某种功能的最终使用性的产品，它是为了解决 某个问题而研制和生产的，因此，应用开发和技术服务显得更加重要，为此 将大大增加了产品商品化的难度和开发周期。精细化学品的市场竞争激烈，
　　




产品更新换代较快，这就要求科研人员及时了解市场信息和用户要求，不断
地改进和提高产品的功能和质量，主动研究解决用户的新问题和及时满足用 户的新需要，以保证稳定的供需关系。精细化学品的新产品开发费用高，而 成功率却很低，并且随着科技的发展将更加明显。据有关报导，美国和原联 邦德国的医药和农药的新品种开发成功率为一万分之一，日本为一万至三万 分之一。完成一个医药新品种的研制，60 年代约需 5 年时间，花费 300～500 万美元；80 年代则需 9～12 年，6000～8000 万美元。创制一个新农药，60 年代需要三年，270 万美元；70 年代中后期需要 8 年，1300 万美元。加上环 境保护对三废治理的要求日趋严格，也直接影响到新产品开发的投资和速 度。对于无机精细化工来说，还要补充一条，就是开发无机精细化工产品， 一般是要挖掘无机物的潜在的特殊功能，要采用一系列特殊的工艺技术，而 这些方法大多属于多学科的边缘科学，都是正在发展和完善的高新技术，因 此不仅要求科研人员的知识面宽，而且要站在高新科技的前沿，显然这种要 求是很高的。以上的认识对我国当前的科技发展看来极其重要，否则科学研 究方面的短期行为就不可能有效地克服，科技改革的方向就不可能明确，最 终必将不利于我国科学技术的顺利发展。
第四，重视开发和采用少废和无废技术。根据发达国家的经验，同时也
是社会主义发展生产是为了造福人民的宗旨，发展无机精细化工中的污染问 题必须采用“预防优先治理”的方针。要从根本上解决问题，必须以预防为 主，从工艺技术着手，将污染减少和消除在生产工艺过程之中。因此开发和 采用少废、无废技术是消除化工污染的根本途径。化工少废、无废技术的涵 义，就是采用少害、无害原材料，代替有毒、有害的原材料，合理利用资源 和能源，利用高效、少废的设备和装置，采用闭路循环工艺技术及综合利用 生产过程中的废弃物的工艺技术。为了人类社会更美好的未来，发展无机精 细化工采用少废和无废技术应作为坚定不移的原则和法规。





第二章 无机精细化学品概述


　　多少年来，尽管工业、农业、医药和日常生活中都要消费大量的很多品 种的无机盐，但是无机盐工业一直主要是作为基础原料工业的面貌而生存和 发展。由于精细化工的兴起，才使无机盐工业的面貌逐步改变过去单纯原料 性质的工业，而转变成为原料——材料工业。特别随着无机功能材料品种日 益增多，以及对国民经济各部门的作用越来越大，从而引起人们的普遍重 视。
　　目前，世界上材料品种繁多，真是琳琅满目；用途广泛，更是不胜枚举。 如何进行分类，一般分为金属材料、高分子材料和无机非金属材料三个大家 族。也有将廿世纪八十年代“新材料革命”后的“新材料”划分为新金属材 料、电子材料、精细陶瓷、高功能高分子材料和复合材料等五个领域。由此 可见，不论三大家族、还是五个领域，除去其中的高分子材料之外，都与无 机精细化学品有关。面对如此庞大的品种和广泛的功能，本文根本无法包罗 万象，为此只能按编者的认识，选其代表性类型和品种进行介绍。本章准备 阐述的内容是：
(1)超细粉体材料；
(2)微孔材料； (3)纤维材料；
(4)高性能结构材料；(5)电子信息材料；(6)涂料和颜料；(7)阻燃材料；
(8)水处理材料；(9)能源功能材料；(10)试剂和高纯物。





第一节 超细粉体材料


　　任何固态物质都有一定的形状，占有相应空间，即具有一定的大小尺 寸。我们通常所说的粉末或细颗粒，一般是指大小为 1 毫米以下的固态物质。 当固态颗粒的粒径在 0.1μm～10μm 之间时称为微细颗粒，或称为亚超细颗 粒，空气中漂浮的尘埃，多数属于这个范围。而当粒径达到 0.1μm 以下时， 则称为超细颗粒。超细颗粒还可以再分为三档：即大、中、小超细颗粒。粒
? ? ? ?
径在100 A 至1000 A 之间的称大超细颗粒；粒径在20 A 到100 A 之间的称
?
中超细颗粒；粒径在20 A 以下的称小超细颗粒。目前中小超细颗粒的制取
仍较为困难，因此本节所述的超细粉体材料是指粒径在 0.1μm～0.01μm 之 间的固体颗粒。由此可见，我们所述的超细颗粒是介于大块物质和原子或分 子间的中间物质态，是人工获得的数目较少的原子或分子所组成的，它保持 了原有物质的化学性质，而处于亚稳态的原子或分子群，在热力学上是不稳 定的。所以对它们的研究和开发，是了解微观世界如何过渡到宏观世界的关 键。随着电子显微镜的高度发展，超细颗粒的存在及其大小、形状已经可以 观察得非常的清楚。
超细颗粒与其一般粉末比较，现今已经发现了一系列奇特的性质，如熔
点低、化学活性高、磁性强、热传导好、对电磁波的异常吸收等特性。这些 性质的变化主要是由于“表面效应”和“体积效应”所引起的。尽管超细颗 粒的有些特性和应用尚待进一步研究开发，上述的奇特性质已为其广泛应用 开辟了美好的前景。
超细颗粒的粒径越细熔点降低越显著。银块的熔点为 900℃，其超细颗
粒的熔点可降至 100℃以下，可以溶于热水。金块的熔点为 1064℃，而粒
?
径为20 A 的超细颗粒的熔点仅为327 ℃。由于熔点降低，就可以在较低的
温度下对金属、合金或化合物的粉末进行烧结，制得各种机械部件，不仅节 省能耗，降低制造工艺的难度，更重要的是可以得到性能优异的部件。如高 熔点材料 WC、SiC、BN、Si3N4 等作为结构材料使用时，其制造工艺需要高温
烧结，当使用超细颗粒时，就可以在很低的温度下进行，且无需添加剂而获 得高密度烧结体。这对高性能无机结构材料开辟更多更广的应用途径有非常 好的现实意义。
　　超细颗粒的直径越小，其总比表面积就越大，表面能相应增加，具有较 高的化学活性。由此可用于化学反应的高效催化剂，还可以用于火箭固体燃 料的助燃添加剂。已有的实践表明，超细颗粒的 Ni 和 Cu—Zn 合金为主要成 份制成的催化剂，在有机物氢化方面的效率是传统催化剂的 10 倍；在固体 火箭燃料中，加入不到 1%重量的超细颗粒的铝粉或镍粉，每克燃料的燃烧热 量可增加一倍左右。
磁性强的特性应用进展最快的是用于磁性材料。利用γ-Fe2O3、CrO2 和





金属超细颗粒已研制出性能更好的超高密度磁性录音带和录象带等，其记录
密度为以往的 10 倍，并具有较好的稳定性。现在正在开辟更多的应用范围， 如新型液体胶态磁流体材料、机械密封、扬声器等方面。
　　平常我们所见的金属及其粉末反射光，呈现出金属的光泽，然而金属的 超细颗粒则完全失去光泽，且颗粒越细，黑色越深。这可能是由于光波完全 被吸收的缘故。这一特性除可在太阳能利用中作为光吸收材料外，还可以利 用其对红外线的吸收，用作热线型检测器的涂料等。又如超细颗粒的三氧化 二铁与硬脂酸锌分散剂一起添加到聚苯乙烯树脂中制成薄膜，对可见光具有 很好的透过性，对紫外光具有很好的吸收性。如果把它添加到塑料中，可制 成防紫外光的透明塑料容器，透明度比褐色玻璃好得多。若添加到食品包装 袋中，能保护食品不受紫外光作用，有效地延长保鲜期。
　　超细颗粒正在催化、低温烧结、复合材料、新功能材料、隧道工程、医 药及生物工程等方面得到应用，并取得了非常令人振奋的结果。超细颗粒的 研究历史一般认为从 1962 年算起，实际上，较全面地开发研究还是从 80 年 代开始的。从总体上来看，应该说这项工作还处于研究起始阶段，还有许多 技术和理论问题有待于进一步探讨。难怪有科学家预计：超细颗粒将是 21 世纪的新型功能材料。
§2—1—1 超细白炭黑
　　白炭黑属硅系白色补强型粉体材料，是合成水合硅酸和硅酸盐的总称， 包括沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、硅酸钙、硅酸镁、硅酸铝等。由于它们 都具有能与炭黑媲美的对橡胶补强性能，外观呈白色，故统称白炭黑。不过 一般讲白炭黑，多数指二氧化硅而言。生产方法归纳起来有二大类：沉淀法 和气相法。生产方法不同，产品性能和用途也就有所不同。为了满足更多的 场合使用，可以通过控制工艺条件以及表面处理，从而改变产品的颗粒大 小、表面积、吸附性能等来满足各种用途对白炭黑性能要求。以下介绍白炭 黑就以二氧化硅为例。
白炭黑又称水合硅酸、轻质二氧化硅，化学表达式一般写成 mSiO2·nH2O。
随着石油化工的发展，人造合成橡胶大量问世。但比较突出的不足之处是合 成橡胶的强度低于天然橡胶，因此必须用优良的补强填充剂加以补强，才能 使之符合实用要求。炭黑是橡胶的优良补强填充剂，然而炭黑有两个不可改 变的缺点：第一，生产炭黑的能耗较高，有 24～37kw/kg，沉淀白炭黑为 8～
9kw/kg，而且炭黑的主要原料是天然气或石油，由于能源因素其发展和使用 将受到限制；第二，人民生活的日益提高，对各种各样的橡胶制品除要求坚 固耐用外，对色调不仅趋向于浅色透明，而且需要多种不同色彩的。基于这 两个原因，炭黑已根本无法胜任。因此，近些年来白炭黑的生产和应用不断 得到发展，白炭黑不仅成为橡胶和塑料的重要补强填充材料，而且是造纸、 染料、涂料、油墨、造漆等工业不可缺少的添加剂。用途的扩大，加速了其 发展速度。





白炭黑在橡胶制品中的应用
　　气相白炭黑属于高补强填充材料，由于成本较高等原因，除特殊场合如 硅橡胶补强用外，一般不采用。沉淀白炭黑是橡胶补强广泛使用的材料，一 般说来，由于沉淀白炭黑（超细的、表面处理的例外）补强效果还不及炭黑 好，故属半补强填充材料。因此要根据使用场合决定代替炭黑的百分数。沉 淀白炭黑用于橡胶制品有汽车、翻斗车、卡车、拖拉机、叉车、自行车等的 内外胎，工业用皮带、胶管、衬垫、胶板、粮食加工用脱谷胶辊，以及胶鞋 等各种橡胶工业制品中都或多或少地要用到白炭黑。在普通轮胎内添加一定 量的白炭黑能提高轮胎的使用寿命。据原西德一家公司轮胎配方研究试验结 果表明，若能增配 10～20 份白炭黑就可以改善胶接性和抗撕裂性，使轮胎 行驶里程提高，同时还能增强轮胎对路面的抓着力，以利于安全行车。我国 轮胎行驶里程低于国际水平，不使用白炭黑是原因之一。此外，由于炭黑发 热量大，国外用于高速公路的汽车轮胎也趋向于添加白炭黑。目前国内外市 场对自行车车胎的要求也日益多样化，如轮胎胎边彩色化及闪光圈等花式新 品种，都是用白炭黑代替炭黑生产的。上海某橡胶厂专门生产彩色边自行车 胎，销往香港等地，目前年产 60～70 万条，不能满足需要。不久准备扩大 能力达年产 350 万条。若开放国内市场，需要量将更大。在胶鞋的生产中， 人们对胶鞋、雨靴、运动鞋、旅游鞋、健身鞋、芭蕾鞋等，不但要求牢度， 而且要求色调美观、舒适轻便。白炭黑既具有良好的补强性、耐磨性、防滑 性和鞋面粘着性，又是一种良好的浅色补强材料，因此在胶鞋的发展中为提 供鞋的质量和款式起着重要作用。
在塑料中的应用
　　白炭黑在聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、环氧树脂等塑料中都可作为填充材 料，可以提高塑料的弹性强度和耐磨性，以及硬度的热稳定性能。用于电缆 还可以提高电缆的电绝缘性，如甲基乙烯基硅橡胶高压线就要用气相白炭黑 或高质量的沉淀白炭黑。在两层塑料薄膜之间往往不易分开，装袋时袋口很 难打开，则白炭黑就是很顶用的开口剂。当聚氯乙烯作家庭地板材料时，如 若加入了一定的白炭黑，则可改进产品硬度、弹性、热变性等性能。
在造纸工业中的应用
　　用白炭黑做纸张的上胶剂，可提高纸张的白度和不透明度，改进印刷 性、耐油性、耐磨性、手感性和光泽性。用于晒图纸，可使纸表面质量好、 油墨稳定、背面无裂隙；用于叠氮纸中，可生产出优质兰图纸；用于铜板纸 中可代替钛白；特别是用于新闻纸，加入 1～2%的白炭黑，可使纸的重量减
轻 10%，不仅纸薄，而且能提高强度，除能防止油墨渗透，使印刷文字清晰 外，还可增加不透明度。我国造纸工业中，白炭黑的使用还未开始，几乎是 空白，因此，白炭黑在造纸工业中还有较大的潜在市场。
在涂料、油墨中的应用 白炭黑具有触变性能，在涂料中添加少量白炭黑，能使涂层消除液滴沉





降现象。在不饱和聚酯涂料中，只要添加 0.5～2%浓度的白炭黑，就能使这
种涂料在垂直表面上每次涂 500g/m2 也不会发生液滴和皱折。在颜料中添加 白炭黑，不仅能防止颜料的沉淀，且能提高对颜料、染料的吸附性，改进分 散性。当用作乳化涂料的填料时，可提高热稳定性。为了满足涂料和油墨消 光剂对白炭黑的要求，国外研制和生产了消光剂专用品。当硝基清漆以及类 似涂料含有沉淀白炭黑消光剂，可改进油漆非沉淀性能，并能使涂料易分 散，仅有少量的增稠影响，悬浮性好，有极好的消光特性，高透明度和好的 耐磨性能。在印刷油墨中加入 0.5%的白炭黑，印刷效果好，可消除未分散油 墨渗透的影响，改进印刷材料的耐洗性，增加颜色的光泽度。
　　此外，白炭黑在农药、医药、粘合剂、牙膏及日常化妆品中也有各种不 同程度的使用和发挥着各种有益的功能。
　　由此可见，白炭黑的用途是很广的，功能是很多的，由于我国白炭黑的 研究和生产起步晚，对产品应用研究尚未全面展开，应用领域还很狭窄。目 前主要用于制造碾米机胶辊、胶鞋生产、纺织用橡胶零件和杂件、以及乳胶 制品等。轮胎工业中用量还不大，其它领域基本上是空白，或者少量试用。 因此，继续开拓白炭黑的应用研究和生产具有不同用途的系列产品仍是今后 的重要课题。其中超细和表面改性处理是当前最主要最极待解决的问题。
§2—1—2 超细碳酸钙
　　超细碳酸钙是与白炭黑类似的又一种补强填充材料。由于它的原料是石 灰石，因此资源丰富。国外自三十年代开始研究碳酸钙，将它从纯粹作为增 量的填充材料，通过颗粒尺寸的超细化和表面改性处理技术的采用，使其变 为具有补强功能的所谓的超细活性碳酸钙。作为橡胶制品的白色补强填充材 料代替一部份或全部炭黑，用以达到节约能源、美化人民生活和提高经济效 益等目的。尤其自 1973 年石油冲击发生以来，对耗能低的原材料需要更为 迫切。由于碳酸钙的能耗仅为 1～2kw/kg，因此受到了世界发达国家的特别 重视。超细碳酸钙日本商品名称谓“白艳华”，欧美称之谓“活性碳酸钙”， 由于具有能耗低，使用特性好，在国外的用量大大超过了一般碳酸钙，已广 泛地应用于橡胶、塑料、造纸、涂料、造漆、印刷、电缆、制革、医药和食 品等工业。
碳酸钙粉体由于制备条件不同，可以得到不同晶形、粒径、纯度、白度
的产品，这些产品又会因为选用了不同的表面处理剂和分散剂对其进行了表 面改性，而又可以得到很多种不同性能、不同使用场合的商品牌号。






表 2 — 1 碳酸钙粉体粒径的分类
类别 粒径范围① 在制品中显示的性能 超微细 ＜ 0.02 μ 具有透明或半透明性质的补强剂 超细 ≥ 0.02 μ～＜ 0.1 μ
微细 ≥ 0.1 ～＜ 1 μ 补强剂
半补强剂 超微粉 ≥ 1 ～≤ 5 μ
微粉 ＞ 5 μ 半补强剂～增量剂
增量剂
①这里所指的粒径为短径长度。
　　碳酸钙的性能和用途与其粒径大小有很大关系，现将粉体碳酸钙按粒径 分为五种类型列于表 2—1 中，以便于今后在生产和使用过程中进行区分。 从表 2—1 中的分类知道，超细碳酸钙是超细的白色粉末，粒径仅在 0.02～
0.1μ之间。但其主要特性除决定于粒径微细化外，还决定于结构的复杂化 和表面的活性化情况。由于这“三化”，使得在橡胶中、塑料制品中分散性 能良好、制品表面光艳、伸长度大、抗张力高、抗撕力强、耐弯曲、耐龟裂 性能非常良好。配合橡胶、塑料时可赋于补强性的填充限度甚大，是优良的 白色补强型填充材料。此外，还可用于油墨、造纸、食品、医药等工业部门。 我国对这类产品的研制和应用技术的开发工作，仍处于探索阶段。1980 年我 国试制成功了 SG101、SG102、SG201、SG202 四种不同规格的超细碳酸钙， 填补了国内空白。多年来应用于橡胶、塑料、制革和食品等工业，普遍反应 效果良好：SG202 超细碳酸钙用于天然橡胶中，可使橡胶制品屈挠提高 1～5 倍，抗张提高 37.4～44%，100℃热老化系数可达到 0.9 左右；在合成橡胶中 更显示出其优越性，用于氯丁、丁腈、丁基、丁苯等胶料中，使硫化强力度 提高 33～141%，屈挠提高 1～7 倍，强力硫化曲线平坦，撕裂强度好，比重 轻，可以节约生胶 5～10%；以及用于电缆、印刷、手套、食品等不同产品中， 性能也均有很大提高，是理想的补强型填充材料。然而，尽管取得了一定的 成绩，但与发达国家比较，我国的品种还很少，用途也不广，还有大量工作
要做。





第二节 微孔材料


　　微孔材料是又一大类无机功能材料，它们的共同特征是具有微孔结构。 它们是无机催化剂及载体、无机离子交换剂、无机吸附剂、无机分离膜等的 基本材料，其用途十分广泛，几乎渗透到各个生产领域。具有微孔结构的物 质很多，天然的如腐殖质、木质素、活性白土、天然沸石等；人造的有活性 炭、各种无机离子交换剂、各种无机催化剂及载体、多孔陶瓷、微孔玻璃、 活性氧化铝、硅胶、分子筛、钛酸钾、氧化锆、以及钛和锆的各种磷酸盐等。
§2—2—1 分子筛
　　分子筛是具有均匀的微孔（空穴）结构、其孔径与一般分大小相当的一 类吸附剂或薄膜类物质。由于具有极强的吸附能力，根据其有效孔径，能把 小于空穴的分子吸进去，把大于空穴的分子挡在外面。这种可以用来筛分大 小不同的流体分子的作用，叫做分子筛作用。
　　具有分子筛作用的物质很多，有无机方面的物质，有有机高分子方面的 物质。就无机方面的来说，有沸石、活性炭、微孔玻璃、某些无机物的薄膜 及磷酸盐等。其中沸石分子筛是分子筛中的最重要的一类。它们是具有四面 体骨架结构的铝硅酸盐，其骨架中的每一个氧原子都为相邻的两个四面体所
共用。其化学组成通式为：[M2（I）， M（Ⅱ）]O·Al2O3·nSiO2·mH2O。式
中 M（I）和 M（Ⅱ）分别为一价和二价金属（通常为钠、钾、钙、锶、钡等），
n 称为沸石的硅铝比，一般 n＝2～10（含烷基铵离子的沸石硅铝比可达 20 以上），m＝0～9。沸石又包括天然沸石和合成沸石，共有约 150 余种。有 些沸石，由于其孔径甚小，没有筛分分子的作用；有些沸石，虽然孔径较大， 但由于其抗热稳定性较差，在工业上没有实用价值。因此，具有分子筛作用 的不仅仅是沸石，也不是所有的沸石都能作为分子筛来使用的。工业上有用 的只限于八面沸石，沸石 A、丝光沸石和毛沸石四种。
分子筛虽然很早（1756 年）就被人们发现，但在工业上得到应用，则在
1954 年美国联合碳化物公司完成人工合成分子筛以后。从此，各国竞相研 究，相继应用。我国是在五十年代末六十年代初完成人工合成分子筛的研 究，并工业化生产和开始应用。
近年来，世界合成分子筛的型号已有 100 多种，但用量较多，应用较广
的仍是 A 型、X 型和 Y 型，其它用量不大，或在研究开发中。分子筛应用范 围极广，现已广泛应用到石油、化工、冶金、金属加工、机械制造、电子、 冷冻、医药、真空技术、原子能等工业，以及轻工业、农业、建筑、环境保 护等各个部门，成为国民经济中一种重要的新材料。
　　目前，分子筛已逐步形成一门独立的学科。它的结构、性质、合成及应 用诸方面的研究，涉及许多学科领域，并打破了传统的学科界限。它与无机 化学、表面和胶体化学、有机化学、催化化学、生物化学、地质学、矿物学、 结晶学、光谱学及固体物理等各个领域都密切相关。
　　




当前，分子筛的主要用途是作为高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂、
催化剂载体、离子交换剂、合成洗涤剂助剂等。其中如分子筛用于富氧、富 氮、脱水干燥，使用方便，效果好，目前已甚为普遍。用作催化剂，特别是 石油化工催化剂，也已确定了巩固的地位。
分子筛在吸附分离过程中的应用
　　近年来，在化工分离技术的发展过程中，吸附分离技术占有重要的地 位。吸附分离技术已从一种基本上是脱除少量杂质的小型净化操作发展成为 一种大规模的分离过程。这种分离方法的特点是：分离效能好，产品纯度高。 尤其是开发了吸附性能良好的分子筛作为吸附剂以后，使吸附分离过程的应 用范围更日益扩大起来。
　　用于气体（及液体）的干燥。由于分子筛对水具有特别高的亲合力，吸 水的性能很强，因此广泛用于气体的干燥，是一种比较理想的干燥剂。因为 分子筛性质稳定、不怕热、不畏水，不受各种溶剂的侵蚀，多次再生仍保持 较好的吸附性能，所以可以长期使用。例如用于空气干燥：在制取纯氧和纯 氮的空气分离过程中，必须除去原料空气中水分和二氧化碳才能保持设备的 正常运转。过去常用烧碱溶液除去二氧化碳，以硅胶吸附脱水。但这一方法 缺点很多，不能保证操作正常。采用分子筛作干燥剂则可以同时吸附脱除空 气中水分、二氧化碳，而且效果很好。这样就简化了流程，少用了设备，消 除了腐蚀，保证了安全运转。目前国内有关工厂都已采用了分子筛干燥气体 的技术。用于稀有气体和永久性气体的干燥：稀有气体和永久性气体都是工 业中常用的重要原料，这些气体在工业中作某些特殊应用时，常需加以深度 干燥，而分子筛正是这些气体深度干燥的优良吸附剂，其性能远胜于其他吸 附剂。在电子工业和核反应堆中常需用超纯氢和氩作还原气和冷却气，为了 取得这些高纯气体也多应用分子筛吸附干燥。其它，还有石油裂解气和天然 气的干燥等等。
用于气体的吸附分离和净化。由于分子筛对于物质的吸附特点之一是具
有高度的选择性，因此被广泛地应用于工业吸附分离过程中，进行各种液体 和气体产品的分离或净化。如氮、氢混合物的分离，氖和氦的分离，用空气 制取富氧空气，氢的净化及超纯氢的制备等等。
此外，分子筛还可以应用在工业液体原料或产品分离和净化的过程中，
目前分子筛在大规模工业生产中对液体物质分离的例子有：从异构烷烃、芳 烃等混合物中分离正构烷烃（油品脱腊），二甲苯异构体混合物的分离，烷 烃和烯烃的分离，蒽和菲的分离等等。
分子筛在催化过程中的应用
　　催化过程是石油、化工等生产部门中的重要工艺过程。分子筛催化剂的 问世，相当于一场工业革命。例如石油烃的催化裂化在现代石油炼制工业中 占有重要地位，它不仅是深度加工增产轻质油品的主要手段，而且能提供大 量裂化气，用作石油化学工业的重要原料。六十年代分子筛催化剂应用到催
　　




化裂化过程，被认为是催化裂化工艺的一次革命，也是分子筛用于催化剂工
业的重大突破。目前催化裂化过程是应用分子筛催化剂的最主要的部门。此 外，用于石油烃的加氢裂化、炔烃的选择加氢、烷烃的加氢异构化、甲苯歧 化及二甲苯异构化等方面都有较好的效果。
分子筛在其它领域中的应用
　　分子筛还可以用于很多很多领域，如在农业方面可用作饲料添加剂、土 壤改良剂、以及用作脱叶剂、杀虫剂、催熟剂等的载体。在轻化工方面可用 作合成洗涤剂助剂代替三聚磷酸钠；用作橡胶和塑料加工减少硫化剂和促进 剂的挥发性、毒性和可燃性，改善产品的抗张强度、弹性系数及抗静电性等 物理性质；用作纸张的填料，使纸具有某些特殊性能；用于食用油脂的纯制， 可改善油脂的色泽和香味。在原子能工业方面，用作裂变产物和人工制备的 放射性同位素的储存器，以及火箭燃料或燃料点火剂的储存器。在致冷系统 中用来脱除致冷剂的水份和痕量的无机、有机酸类，使杂质的腐蚀减小到最 低水平。此外，分子筛还可用于海水淡化、用于保护珍贵文物、用于贮存氢 气、用于热交换、用于生物体系中等等。尽管上述已介绍了很多用途，可以 说分子筛的应用潜力还远远没有挖掘出来。对分子筛的制造及其应用的研 究，不能局限于已知品种和现有用途上，还要广开思路，从多方面着手，使 其得到更充分利用。
§2—2—2 硅胶
　　硅胶是一种高活性多孔吸附材料，是由水玻璃和硫酸反应并经严格纯 化、结构定型过程而制得。各种牌号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的 微孔结构、比表面积和孔体积。硅胶的基本成份是二氧化硅，因此对各种用 途，它具有其他材料难以替代的特点：有较高的机械强度；化学性质稳定； 热稳定性好；并且无毒性和污染。硅胶产品在工业发达国家用量与日俱增。 随着我国四化的进程以及人们对硅胶特殊功能的认识，硅胶产品必将在我国 工业、农业和科学研究等领域发挥更重要的作用。
硅胶从外形上分块状硅胶和球状硅胶；从孔结构上分粗孔硅胶和细孔硅
胶；从颜色上分显色硅胶和非显色硅胶；从用途上分工业用硅胶和分析用硅 胶等。一般是以粗孔和细孔来区分。粗、细孔硅胶因其孔隙结构不同，它们 的吸附性能各有特点：粗孔硅胶相对湿度高的情况下有较高的吸附量；细孔 硅胶不同，当介质相对湿度较低时，其吸附量高于粗孔硅胶。因此，应结合 使用时的需要和应用场合、条件，对粗、细孔硅胶加以选择或配合使用。
　　细孔硅胶的主要特点是在较低相对湿度条件下，对水蒸汽有很强的吸附 能力而起除湿、干燥的作用；同时，本品在介质中对某些有害物质的选择性 吸附，使其能达到净化的目的。因此，细孔硅胶主要用于空气和各种工业气
体（如 CO2、H2、O2、Cl2、SO2 等）的干燥和净化；仪器、设备、家用电器、
纺织品、药品、食品的防潮；实验室、工厂车间、医院病房及其他公共场所 空气湿度的调节；以及有机产品的脱水精制等。





粗孔硅胶的主要特点是在饱和湿度下对水蒸汽的吸附容量一般是细孔
硅胶的两倍以上；具有理想而稳定的孔隙结构、热稳定性和化学稳定性。因 此，粗孔硅胶主要用于设备仪器的防潮、防锈；各种工业气体的脱水净化； 吸附水中的多价有害元素；清除绝缘油中的有机酸和高聚物；以及工业发酵 过程中吸附发酵品中的高分子蛋白。在应用上，为达到干燥、净化的目的时， 一般应与细孔硅胶配合使用。在化学工业中，大量用做分离物质、吸附及催 化反应的优良材料。
　　显色硅胶的主要特点是在应用时能随空间介质相对湿度变化而改变对 水蒸汽的吸附量并显示不同的颜色。因此，本品除具有一般干燥剂的作用 外，还具有直观指示作用。主要用于仪器、仪表、设备等在密闭条件下的吸 潮、防锈；同时又能通过吸潮后自身颜色由蓝到红的过渡变化，直观指示出 环境的相对湿度；也被用来与普通干燥剂配合使用，指示干燥剂的吸湿程度 和判断环境的相对湿度情况。
　　粗孔微球硅胶外观为白色小球，一般为 20 目～50 目或 40 目～120 目， 也可按需要决定大小。具有很好的流动性。本品的用途是：在苯酐、苯胺、 顺丁烯二酸酐、三聚腈氨、顺丁橡胶、丙烯腈等重要工业品的生产中用做催 化剂载体；也广泛用于精制石油产品脱除芳烃；对某些有机气体、液体的选 择性吸附分离及作为离子交换剂脱除水中多价有害元素等方面。
层析硅胶这方面的品种又有多种，它们皆属硅胶中的精品。现以薄层层
析硅胶为例，该品种为白色、高纯度、并具有一定粒度分布的试剂硅胶；具 有规定的孔容、比表面积和孔隙分布；质量稳定可靠；广泛用于各种天然、 合成物质的分析和分离。目前已大量用在医药、农药、中草药、有机化工产 品、石油化工产品以及粮食、食品的主要成份或微量杂质的定性与定量分析 和某些物质的提取。其中，高效薄层层析硅胶更具有颗粒匀、细的特点，与 通用的薄层层析硅胶相比其对物质的分离效果更好。
§2—2—3 微孔玻璃
　　玻璃对人们非常熟悉，是一种能透光，但不透水，不透气的致密性材料。 可是随着科学技术的发展和需要，人们现已制出了一类与众不同的“千疮百 孔”的玻璃——微孔玻璃。不过这种浑身是孔的玻璃，肉眼是看不见孔的， 因为孔径很小，一般只有几十埃或更大一些，只有在现代电子显微镜下才能 看清它的庐山真面貌。
微孔玻璃有采用一般原料制成的钠硼硅酸盐玻璃，（SiO2 —B2O3 —
Na2O）、含有微量铝的碱金属硼硅酸盐玻璃（SiO2—B2O3—R2O—Al2O3）、以
及近年来开发的化学耐久性好，耐碱性可提高 500 倍的 SiO2—ZrO2 系微孔玻
璃等。一般制造工艺是：第一步，将原料硅砂、硼酸、无水碳酸钠等进行调 配后，在 1200～1400℃高温下熔融，再在 800～1100℃温度下成型（如管型、 棒型、板型、颗粒型、纤维型等），得到未分相的钠硼酸盐玻璃。第二步，
在 500～650℃温度下进行热处理，让其转变成 Na2O—B2O3 与 SiO2 分相了的





玻璃。使含硼酸与碱金属氧化物的玻璃相和硅酸质的玻璃相的粒度约为几十
埃的数量级，形成两种玻璃相混杂的精细结构。第三步，在 90℃下用盐酸及 热水等处理，把可溶性的 Na2O—B2O3 玻璃相溶解出来，余下的就成为以 SiO2
为主要成份，保持原形的微孔玻璃。根据使用场合和需要，控制热处理时间 和温度等的变化，可以改变微孔玻璃的孔径、孔分布、孔容积，制成孔径均 一的微孔玻璃。
　　微孔玻璃由于它特有的组成、结构和所具有的特性，现已发展成为具有 许多用途的新功能材料。在化学工业上，可作为高温用气体分离膜、汽体分 离膜、反应分离膜、电解隔膜、超滤和反渗透等用的膜来进行混合气体的分 离或混合液体的分离。还可以作为催化剂的载体、各种吸附剂及气液浓缩的 材料。在医学上，可作为血液净化等医疗用分离膜。在生物学上，可作为固 定化酶的载体，使酶保持稳定的催化活性，使生物化工的工艺过程实现连续 化与自动化。此外，使用微孔玻璃还可以制做成无害新闻摄影灯的灯罩，这 种灯罩既耐高温，又能吸收红外光线与紫外光线，从而保护被摄对象不受这 两种射线的伤害。还可以作为强光源的隔热之用，例如采用氙灯代替炭精棒 作为电影放映机的光源是放映技术的一项重大革新，但如果没有很好的隔热 措施，由于氙灯发出的红外辐射很强烈，胶片很容易烧掉，可是如果在氙灯 前放上一块微孔玻璃做成的高温滤光片，烧片的问题就会迎刃而解了。微孔 玻璃还可制成防结露玻璃材料；制成新型的玻璃超导体；制成超低温电阻温 度计等等。不言而喻，微孔玻璃的继续开发研究是非常有意义的。
§2—2—4 活性氧化铝
氧化铝的品种很多，具有微孔结构的是指γ－Al2O3 以及γ—Al2O3 为代
表的所有过渡型氧化铝，多为多孔物质，比表面积通常在 30～400m2/g，这 类氧化铝称为活性氧化铝。它们可以用作吸附剂、干燥剂、催化剂和催化剂 载体等等。
很早以来，由于活性氧化铝比表面积大，孔隙度易调整，耐热性好，又
易制成用于各种场合的适当的球形、园筒形或蜂窝状等体形，因此使它可以 应用于多种气体和液体的干燥，如空气、氧气、氢气、天然气、甲烷、氟里 昂、氨、氯化氢、硫化氢、二氧化硫的干燥；在石油和化学工业上许多化学 反应过程中要用活性氧化铝作吸附剂、催化剂及其载体：如轻油裂解制乙烯 中以深冷法分离裂解气时，可用活性氧化铝作吸附剂，使其露点达-70℃或 更低；以加氢方法除去裂解气中的乙炔时要采用载钯的活性氧化铝作催化 剂；在铂重整过程中，用载铂的活性氧化铝作催化剂；在低级脂肪烃脱氢中，
用三氧化二铬——氧化铝——氧化钾（Cr2O3—Al2O3—K2O）作催化剂；在乙
烯氯化制氯乙烯时用载有氯化铜——氯化钯——氯化钾（CuCl2—PdCl2 —
KCl）的活性氧化铝作催化剂；乙烯直接氧化制环氧乙烷时要用载有银的α
——氧化铝作催化剂；在合成氨生产过程中，甲烷化及氢化脱硫均需要活性 氧化铝作催化剂载体等。





§2—2—5 活性炭纤维
　　这是一种具有卓越吸附率的纤维，是将特殊树脂碳化后经纤维化而成型 制得的。纤维直径 8～10 微米，约为一般活性炭纤维的十分之一。其外表面， 经过活化发生有无数的微小细孔，就成为对于气体等的吸附机构。因为比通 常的活性炭表面积大，因而对有机溶剂的吸附能力高数倍，并且吸附速度 快，这是其最大特征。此外，还可以进行类似于布、毡、板状成形、制成小 型用品，使用起来极其方便。它的用途有：(1)吸附范围广，从低沸点至高 沸点，从低浓度至高浓度的物质都可以容易地进行吸附；(2)可以根据被吸 附物质的分子大小，调整细孔之孔径，所以可以进行选择性吸附；(3)由于 纯度高不含杂质，也适宜于在液相领域中使用；(4)耐热性、耐药品性佳， 可以应用于更多的场合。目前该品主要用途有：用于空气净化、有机溶剂回 收、除臭氧、液相脱色、医疗用品（人工肾脏、绷带、卫生纸等），以及进 行吸附脱臭等。这种活性炭纤维我国还未见报导。
　　




第三节 纤维材料


　　无机纤维材料是一类已有五十年人造历史，当今适应于高科技需要、初 露头脚的新型材料。目前供人们使用的无机纤维几乎都是人造纤维，仅石棉 属天然矿物纤维。由于石棉有致癌的作用，已变为不受欢迎的行列，更何况 石棉使用场合很窄，也不理想。目前世界工业强国都非常重视大力开发无机 纤维材料，因为无机纤维用于高科技领域取得了臆想不到的效果，为高科技 的进一步发展提供了难得的物质基础。
　　无机纤维按其形态大致可分为晶须（单晶纤维）、短纤维及连续纤维三 类。按晶相可分为单晶、多晶、无定形及多相四种。
　　晶须因为是单晶纤维，没有晶格缺陷，故抗张强度很高（几乎接近理论 值），所以用它作为高强度复合材料，补强效果十分明显。特别是在温度发 生变化时，强度几乎不变。是很有发展前途的材料，但必须设法降低成本。 短纤维是研究开发较多的品种，是目前用量大，种类很多的无机纤维。 多数用作隔热、隔音材料、轻质结构材料、过滤材料等。国外发展很迅速，
尤其是节省热能方面效果显著。国内也在研究和生产中。
　　长纤维（连续纤维）是最引人注目的无机纤维，除碳纤维和玻璃纤维外， 目前看来很有希望的是氧化铝纤维及碳化硅纤维。特别是氧化铝纤维受到国 外极大重视，因为它在高温情况下抗张强度特佳，而且可与玻璃、陶瓷、金 属等复合成补强材料，用途十分广泛。
无机纤维具有耐高温、密度小、热稳定性和化学稳定性好、导热率低、
保温及吸音性能好等特点。早期的无机纤维材料主要是作为耐火、绝热材料 使用的。据文献记载，1941 年美国率先试制成功高岭士耐火纤维，不久即用 作窑炉膨胀缝的充填材料。六十年代初，制造出耐火纤维纸、绳、毯及真空 成型品等二次制品，开始用作高温衬垫材料、密封材料、过滤材料以及触媒 载体等。这个时候，这项技术相继传到了欧洲和日本等国。六十年代中期， 无机纤维有了较大的发展，又陆续制出了高纯硅酸铝纤维、多晶氧化铝纤 维、以及多晶氧化锆纤维等品种，并且开始用来积极研制高强度、高弹性模 量、耐高温、低比重的纤维增强复合材料。我国在七十年代初，以焦宝石为 原料生产出了普通硅酸铝纤维，目前仍以生产普通硅酸铝纤维及其二次制品 毡、纸、板、砖等为主，其它如多晶氧化铝纤维和多晶氧化锆纤维等也有小 批量生产。
　　无机纤维作为保温、隔热、隔音、耐火、耐腐蚀的节能材料始终受到人 们的青睐，且随着工业发展需要量越来越大，社会效益、经济效益和生态效 益越来越显著。现将其作为高温工业炉内衬材料的优越性略述如下：
　　1.重量轻（只有轻质耐火砖的五分之一至十分之一）、热容量小、升降 温快、可显著提高窑炉的周转率。
2.导热率低（约为轻质耐火砖的三分之一）、绝热效率高、可节省燃料