黑滑石是一種硅酸鹽礦物，其主要化學成分為Mg₃（Si₄O₁₀）（OH）₂，因含有類石墨烯的有機質，而呈現黑色或灰黑色。黑滑石質地柔軟，具有良好的電絕緣性和耐熱性，耐強酸、強堿，對油脂有強烈的吸附作用，并具有良好的潤滑性，煅燒后白度可高達97%。

江西黑滑石礦

圖源：江西泰珂新材料有限公司

目前黑滑石主要分布在江西廣豐、江西九江、湖南卡棚、廣東平遠、廣西陸川、重慶豐都等地，僅江西廣豐黑滑石儲量就超過10億噸。

我國部分地區黑滑石的化學成分(質量分數/%)

黑滑石主要應用于日用陶瓷和橡膠、塑料、涂料、造紙等填料。研究發現，黑滑石在新能源、環保、醫藥、抗菌、精細化工等方面也有獨特的作用，具備發展高附加值產品的潛力。

黑滑石12大應用

石墨烯復合材料

吳小文等以黑滑石為原料，研究了不同溫度和氣氛下煅燒或炭化過程中的物相行為變化，并以煅燒/炭化產物為原料燒結制備出石墨烯增強頑火輝石基復合材料。研究結果表明，在氮氣氣氛下高溫處理后的滑石粉中存在多層石墨烯，這對復合材料的性能的提高起到重要的作用。氮氣氣氛下炭化產物所制備的復合材料較空氣氣氛下煅燒產物所制得的復合材料而言，其平均抗折強度提高約10MPa，電阻率低一個數量級，平均導熱系數提高了約6.2×10^-1W/(m·K)。

電極材料

范朋等以天然黑滑石為原料，采用酸處理法從黑滑石中提取制備了一種新型碳材料FC，并分別對其進行500℃和800℃熱處理，得到熱處理樣品FC500和FC800。其中，800℃熱處理后，碳材料表面氟化官能團被完全去除，材料結構缺陷增加，首次不可逆容量降低，電子電導率提高，因此具有更高的首次庫倫效率、更好的倍率性能和循環性能。FC800電極在0.1C倍率下的比容量為477mAhg^-1，在各倍率條件下的比容量均高于商用石墨負極，循環性能優于FC和FC500電極。

環保材料

秦文莉等采用原位合成技術制備了黑滑石/NiTiO₃復合材料，NiTiO₃增加了介電損耗，提高了該材料對電磁波的吸收性能，并與黑滑石/NiFe₂O₄復合材料的電磁波吸收性能進行對比，拓展了黑滑石在電磁波吸收方面的應用。制備的黑滑石/NiFe₂O₄復合材料，具有良好的電磁波吸收性能，在微波輔助下，表現出對難降解污染物的較好的降解效果，拓展了黑滑石在污染物降解方面的應用。

特種陶瓷材料

黑滑石經高溫煅燒后主要物相為鎂硅酸鹽和石英，兩者均是低介電常數組分，因此，黑滑石有望成為低成本低介電常數陶瓷材料的候選體系。劉子崢等以江西廣豐黑滑石礦作為研究對象，制備黑滑石基微波介質陶瓷材料。研究表明：黑滑石陶瓷以MgSiO₃頑火輝石相和SiO₂方石英相共存。燒結致密性和樣品組分對陶瓷材料的微波介電性能有重要影響。當燒結溫度為1325℃時，樣品具有最佳的微波介質性能εr：=5.11，Qxf=56782GHz，τf=-17.85x10^-6/℃。這一研究不但為黑滑石的高值化利用提供新的思路，同時也為5G商用微波器件用陶瓷材料提供新的解決方案。

摩擦材料

在摩擦材料中應用時，黑滑石會產生大量的次級接觸平臺，不斷地建立接觸面并減少其變化，從而有效提高摩擦系數的穩定性。

尚璽等探究黑滑石作為摩擦材料中摩擦系數穩定劑對剎車片綜合性能的影響規律。設計三因素(焦炭粉、人造石墨、黑滑石)兩水平正交試驗，研究減摩填料對摩擦性能的影響。

結果表明，溫度較高時，黑滑石與焦炭粉和人造石墨之間的協同作用增加，能夠有效降低磨損，總磨損率由2.49×10^-7cm³/(N·m)降至1.84×10^-7cm³/(N·m)。

其中，6wt.%焦炭粉，9wt.%人造石墨，7wt.%黑滑石表現出最佳的摩擦系數穩定性。

抗菌材料

以酸活化后的礦物為功能性陽離子載體，植入Ar、Cu²⁺、Zn²⁺等抗菌金屬離子，活性離子穩定地保留在礦物中，通過緩慢安全地釋放起到抑菌殺菌作用。

孟宇航等基于700℃煅燒黑滑石(Talc)穩定的層狀結構、良好的生物相容性和抗菌性能，在溶液體系中通過原位沉淀制備了ZnO/Talc黑滑石抗菌新材料。抗菌實驗結果發現，當Z/T-30濃度為1mg/mL時，其抗菌率接近100%，該濃度遠低于GB/T21510-2008《納米無機材料抗菌性能檢測辦法》中要求的5mg/mL。當Z/T-30濃度為2mg/mL時，L929細胞的存活率為84%，仍高于75%，沒有明顯的細胞毒性。此外，與Talc相比，Z/T-30浸出Mg²⁺更少，有助于提高材料的抗菌廣譜性。因此，Z/T-30具有優異的抗菌活性和良好的生物相容性，可作為無機抗菌材料使用。

醫藥

黑滑石化學成分毒性較低，具備粘土類礦物結構，具有止血、抗裂、吸附效果，能有效吸收油脂、人體的腐敗物質、有機質，能發揮止血、殺菌、抑菌的作用，還可作為藥物添加劑。

填料

黑滑石用于生產日用陶瓷，其能使陶瓷煅燒后密度均勻、表面平滑、光澤度好，并通過不同成分的配比使陶瓷展現出不同的色彩。

塑料中添加黑滑石粉可改善塑料的抗化學性、耐熱性、穩定性、堅實性、抗拉強度、抗蠕變能力和電絕緣能力。

橡膠中添加黑滑石粉可使膠料塑性低、粘著性小、表面光滑等，常用于耐熱、耐酸、耐堿及絕緣橡膠制品中。如在汽車輪胎中，用黑滑石粉替代部分炭黑，可以改善橡膠的耐熱性能。

涂料中添加黑滑石粉可降低制造成本，増加產品剪切強度、壓力強度和張力強度，降低其變形強度、伸張率和熱膨脹系數。

造紙行業中黑滑石應用具備很大潛力，一方面優質白滑石礦逐年減少，符合造紙白度要求的礦更少。黑滑石中雖然存在有機質和游離碳，呈現黑色或黑灰色，但煅燒后的滑石白度可達91%以上，甚至高達97%，白度可超過白滑石，是優質的填料。另一方面，黑滑石具有片狀結構、良好的絕緣性、耐熱性、吸附性、潤滑性，可以賦予紙張一定的功能性。黑滑石應用于造紙行業中一般作為填料和樹脂處理劑使用。

結語

黑滑石應用并非近些年才興起，其作為陶瓷材料和橡膠、塑料、涂料用填料使用已經有多年歷史。但是黑滑石的應用價值不止于此，其在新能源、新材料的應用潛力已經顯現，加之其儲量巨大，開發高附加值應用產品更符合市場規律，更具發展潛力。

參考文獻：秦文莉：基于黑滑石的復合材料制備及其在功能材料領域的應用研究，浙江大學劉子崢：黑滑石基微波介質陶瓷材料的結構與性能研究，常熟理工學院范朋：基于層狀結構礦物的電化學儲能材料制備及其性能研究，中國地質大學（北京）王運：江西廣豐超大型高品質黑滑石礦石地球化學特征及應用建議，東華理工大學尚璽：螢石和黑滑石對摩擦材料性能的影響及其機理探討，中南大學許子帥：黑滑石補強氯丁橡膠及其機理的研究，河北工業大學吳小文：黑滑石高溫物相行為變化及其復合材料性能研究，非金屬礦物與固廢資源材料化利用北京市重點實驗室孟宇航：黑滑石抗菌新材料的制備及其性能調控，中南大學饒崢：江西廣豐桃源黑滑石礦床礦物與元素組成特征及應用方向，關鍵礦產資源勘查與開發江西省重點實驗室

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