有某种或某几种物理、化学特性可供利用、由矿物构成或加工成的原材料。广义的矿物材料还包括一部分由岩石构成或制成的原材料。矿物材料不是以提取矿物中所含的有用元素作为用途，它的利用目的与冶金、化学工业中的矿物原料的利用目的不同。例如金红石作为矿物原料，从其中提取钛。作为矿物材料可利用它的高介电常数和低介电损耗，制作微波介质基片材料，高纯的合成金红石微粉──钛白粉由于白度高，遮盖能力强，可制作颜料，用于油漆、涂料、搪瓷等工业;金红石人工晶体以其高双折射率用作近红外偏光晶体。矿物材料大多为非金属矿物，也包括某些金属矿物。

矿物材料可分为结构材料和功能材料。

狭义的是指用于制造业和建筑业的材料。广义的泛指一切非功能材料。矿物结构材料用于很多部门。在建筑工业中，石膏制品可在强度要求较低的情况下代替水泥制品，用作隔墙板和装饰板;用蛭石、浮石、火山渣、珍珠岩和膨胀页岩加工可制成含有大量孔隙、具有保温和隔热等性能的轻质建筑材料。在化学工业中，制造塑料、橡胶和粘合剂时都大量添加矿物，制成复合材料。塑料中加入石棉或高岭石、滑石等矿物，可增加强度、减振、隔音、阻燃和抗老化。冶金工业中利用膨润土的粘结性加工铁精矿球团。在耐火材料中除了传统的粘土、硅石、铝土矿和菱镁矿等，还发展了蓝晶石族矿物、石墨和锆石为主的新型耐火材料。在机械工业中，矿物用作磨削材料、保护涂层、固体润滑剂、摩擦剂、密封剂、焊接材料等。用作磨料的，从软的硅土、方解石到最硬的金刚石，有30多种矿物。应用最多的天然和合成矿物磨削材料有金刚石、石榴子石、金刚砂(合成碳硅石)、合成刚玉和刚玉砂等。陶瓷工业中使用硅灰石、透辉石和透闪石等节能型原料，降低烧成温度，缩短烧成时间。在造纸中片状高岭石、滑石和轻质碳酸钙以其高白度和强遮盖能力，用作纸张涂料、填料和增白。石油钻探中矿物用作造浆和加重剂。膨润土、海泡石和坡缕石用作水基泥浆，而有机膨润土可制油基泥浆。比重较大的重晶石和赤铁矿等用作泥浆加重剂，可防止井喷。食品加工中硅藻土和活性膨润土等用作饮料和食品的过滤、脱色。这类矿物也常用于水和放射性废弃物的处理。农业中沸石、膨润土、海泡石和硅藻土等用作土壤改良剂，以改善土壤结构，调节水分，吸附有毒物质和改善肥料特性。膨润土、沸石和皂石等用作畜禽的饲料添加剂，可使畜禽减少疾病，明显增加体重。

主要用于电子、激光和仪表工业。功能材料是对光、磁、电、热、声等外界能量或信息，具有感受、转换、传输、显示和存贮功能的材料。常需借助于晶体人工培养手段，得到高纯和缺陷很少的单晶体。电子工业用的功能材料很多。例如,石英用作谐振器,作为频率标准和制造电子表。彩色显像管用的萤光粉，发蓝色和黄色光是硅锌矿型和闪锌矿型晶体萤光粉，而红光可以使用钪钇矿型晶体。日光灯用萤光粉则为磷灰石型晶体。红锑矿可以把可见光能转换为电能，用作卫星摄像管靶面。在激光工业中，矿物功能材料用于激光的发射、传导、调制、偏转和存贮。例如，固体激光晶体有14个矿物类型，常用的有红宝石等。

矿物材料的特点是价廉和用途多。矿物的复杂的结构、组成、杂质和缺陷是寻找新材料的源泉。通过矿物研究解决了卫星温控涂层、航天飞机重返大气层的防热瓦和一系列激光材料。矿物材料的价格低于金属和有机材料。另外，同一矿物有多种用途，具有不同的开发层次。例如,膨润土主要用途有20多种,不同矿石适于制造不同的产品，其商品价格相差也很大。

矿物材料研制的目标是得到市场需求的具有经济效益的新材料及其生产工艺。为此，必须进行下列工作。①进行市场需求调研及预测。②确定矿石技术经济指标，进行矿区开发可行性研究。可行性研究程度应与勘探程度相适应。③加强工艺流程研究。工艺流程包括选矿、加工或人工合成，或其中部分环节。选矿可采用磁选、重选和浮选等，根据矿石特征和产品目标而定。加工主要涉及粉碎、粒度分级、热处理、表面处理、有机络合、定向磨光、镀层等。人工合成包括分解提纯、相变、烧结以及晶体培养等。晶体培养手段主要有水热法、水溶液法、盐熔法、焰熔法、气相沉积法和高压法等。

第1章 绪论

1.1 阻燃剂概述

1.1.1 聚合物材料的应用与发展

1.1.2 聚合物材料在火灾中的危害

1.1.3 聚合物材料的阻燃处理与阻燃剂

1.2 矿物材料的特点、分类与应用

1.2.1 矿物材料的概念

1.2.2 矿物材料的特点

1.2.3 矿物材料的分类

1.2.4 矿物材料的应用

1.3 阻燃矿物材料的特点与分类

1.3.1 阻燃矿物材料概述

1.3.2 阻燃矿物材料的分类

1.3.3 阻燃矿物材料的特点

1.4 阻燃矿物材料的加工技术与路线

1.4.1 阻燃矿物材料的性能要求

1.4.2 阻燃矿物材料的加工技术

1.4.3 阻燃矿物材料的制备路线与设备

1.5 阻燃矿物材料的发展趋势

1.5.1 阻燃矿物材料的技术发展趋势

1.5.2 阻燃矿物材料的应用发展趋势

参考文献

第2章 氢氧化镁阻燃剂

2.1 氢氧化镁矿物的储量、性质与应用

2.1.1 氢氧化镁矿物的存在种类与储量

2.1.2 氢氧化镁矿物的性质与应用

2.2 氢氧化镁阻燃剂的加工技术

2.2.1 水镁石制备阻燃剂

2.2.2 化学沉淀法制备氢氧化镁阻燃剂

2.2.3 制备氢氧化镁阻燃剂的其他方法

2.3 氢氧化镁阻燃剂加工技术的研究进展

2.3.1 国外氢氧化镁阻燃剂的发展

2.3.2 我国氢氧化镁阻燃剂的发展

2.3.3 氢氧化镁阻燃剂的研究趋势

2.3.4 展望

参考文献

第3章 氢氧化铝阻燃剂

3.1 氢氧化铝的储量、性质与应用

3.1.1 氢氧化铝矿物的储量与分布

3.1.2 氢氧化铝矿物的性质与应用

3.2 氢氧化铝阻燃剂的加工技术

3.2.1 氢氧化铝阻燃剂的制备技术

3.2.2 超细化氢氧化铝阻燃剂的加工技术

3.2.3 氢氧化铝阻燃剂的表面处理加工技术

3.2.4 氢氧化铝与其他阻燃剂的协同复配技术

3.3 氢氧化铝阻燃剂的加工技术研究进展

3.3.1 国外氢氧化铝阻燃剂的发展

3.3.2 我国氢氧化铝阻燃剂的发展

3.3.3 氢氧化铝阻燃剂的研究趋势

参考文献

第4章 有机膨润土阻燃剂

4.1 概述

4.1.1 膨润土的储量与分布

4.1.2 膨润土的结构、性能与用途

4.1.3 膨润土的开采与加工

4.2 有机蒙脱石

4.2.1 有机蒙脱石的制备机理

4.2.2 有机蒙脱石的制备工艺

4.2.3 有机蒙脱石的加工设备

4.2.4 有机蒙脱石的研究进展

4.3 有机蒙脱石阻燃剂机理与应用

4.3.1 有机蒙脱石的阻燃机理

4.3.2 有机蒙脱石的阻燃应用进展

4.3.3 聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的制备方法

4.3.4 聚合物/蒙脱石纳米复合材料的阻燃应用

参考文献

第5章 复合无机阻燃矿物材料

5.1 无机矿物阻燃剂的复合及协同效应

5.1.1 阻燃剂的协同效应

5.1.2 矿物阻燃材料之间的复合方法与机理

5.2 新型核壳型矿物阻燃材料

5.2.1 核壳型复合粉体及其制备技术进展

5.2.2 化学沉淀法制备核壳型矿物阻燃材料

5.2.3 机械力化学法制备复合矿物阻燃材料

5.3 复合矿物阻燃材料的研究进展

5.3.1 复合矿物阻燃材料的加工技术研究进展

5.3.2 复合矿物阻燃材料的应用进展

参考文献

第6章 阻燃矿物材料应用技术与配方示例

6.1 阻燃矿物材料在聚丙烯中的应用

6.1.1 聚丙烯材料及其性质

6.1.2 阻燃矿物材料在聚丙烯中的应用

6.1.3 阻燃矿物材料在聚丙烯中的应用进展

6.2 阻燃矿物材料在聚乙烯中的应用

6.2.1 聚乙烯材料及其性质

6.2.2 阻燃矿物材料在聚乙烯中的应用

6.2.3 阻燃矿物材料在聚乙烯中的应用进展

6.3 阻燃矿物材料在聚氯乙烯中的应用

6.3.1 聚氯乙烯材料及其性质

6.3.2 阻燃矿物材料在聚氯乙烯中的应用

6.3.3 阻燃矿物材料在聚氯乙烯中的应用进展

6.4 阻燃矿物材料在电缆和光缆中的应用

6.4.1 电缆和光缆材料及其性质

6.4.2 阻燃矿物材料在新型电线电缆中的应用

6.4.3 阻燃矿物材料在新型电线电缆中的应用进展

6.5 阻燃矿物材料在其他材料中的应用

6.5.1 阻燃矿物材料在橡胶中的应用

6.5.2 阻燃矿物材料在纤维与纺织品中的应用

参考文献

附录

附录1 水镁石(氢氧化镁)阻燃剂标准

附录2 三水铝石(氢氧化铝)阻燃剂标准

附录3 建筑材料及制品燃烧性能分级

附录4 纺织品阻燃标准

附录5 橡塑材料阻燃性能分级及阻燃标准

附录6 木材阻燃性能分级及阻燃标准

1 绪论

1.1非金属矿物材料的定义与特征

1.2非金属矿物材料的用途与分类

1.2.1非金属矿物材料的用途

1.2.2非金属矿物材料的分类

1.3非金属矿物材料的主要研究内容

1.4非金属矿物材料的发展趋势

2 非金属矿物原材料的结构与性能

2.1碳酸盐矿物

2.1.1方解石

2.1.2白云石

2.1.3菱镁矿

2.2硫酸盐矿物

2.2.1石膏

2.2.2重晶石与天青石

2.2.3明矾石

2.3碳质非金属矿物

2.3.1石墨

2.3.2金刚石

2.4层状硅酸盐矿物

2.4.1滑石

2.4.2云母

2.4.3叶蜡石

2.4.4高岭土

2.4.5膨润土

2.4.6绿泥石

2.4.7纤蛇纹石石棉

2.4.8蛭石

2.4.9伊利石

2.5链状结构硅酸盐矿物

2.5.1硅灰石

2.5.2透辉石

2.5.3透闪石

2.5.4硅线石

2.5.5凹凸棒石

2.5.6海泡石

2.6架状结构硅酸盐矿物

2.6.1石英

2.6.2长石

2.6.3沸石

2.7岛状结构硅酸盐矿物

2.7.1红柱石和蓝晶石

2.7.2锆英石

2.7.3石榴子石

2.7.4电气石

2.8其他非金属矿物

2.8.1硅藻土

2.8.2水镁石

2.8.3三水铝石

2.8.4金红石

3 非金属矿物填料与颜料

3.1非金属矿物填料与颜料的作用和性能

3.1.1非金属矿物填料的作用和性能

3.1.2非金属矿物颜料的作用和性能

3.2非金属矿物填料与颜料的制备

3.2.1粉碎与分级

3.2.2选矿提纯

3.2.3超细粉碎与精细分级

3.2.4煅烧高岭土

3.3非金属矿物填料的表面改性

3.3.1表面改性方法

3.3.2表面改性设备

3.3.3表面改性各论

3.4非金属矿物颜料的表面改性

3.4.1颜料的有机表面改性

3.4.2颜料的无机表面改性

3.4.3珠光云母颜料的制备、

4 非金属矿物基摩擦材料

4.1摩擦材料的结构、组成及技术要求

4.1.1摩擦材料的结构与组成

4.1.2摩擦材料的技术要求

4.2石棉基摩擦材料

4.2.1石棉摩擦制品原料

4.2.2石棉摩擦材料的制备

4.2.3石棉摩擦材料的品种与配方

4.3石墨基润滑减摩材料

4.3.1胶体石墨

4.3.2石墨轴承及自润滑材料

5 非金属矿物基密封材料

5.1石棉基密封材料

5.1.1石棉垫片

5.1.2石棉盘根

5.1.3橡胶石棉垫圈

5.2石墨基密封材料

5.2.1可膨胀石墨

5.2.2膨胀石墨

5.2.3柔性石墨密封材料

6 非金属矿物保温隔热材料

6.1矿物纤维型保温隔热材料

6.1.1岩棉及其制品

6.1.2矿渣棉及其制品

6.1_3矿棉吸声板

6.1.4硅酸铝耐火纤维

6.2石棉基保温隔热材料

6.2.1石棉纺织制品

6.2.2石棉保温制品

6.3多孔型保温隔热材料

6.3.1膨胀珍珠岩及其绝热制品

6.3.2膨胀蛭石及其制品

6.3.3微孔硅酸钙及其制品

7 非金属矿物基电功能材料

7.1石墨基电功能材料

7.1.1石墨电极

7.1.2显像管用石墨乳

7.1.3氟化石墨

7.2云母基电功能材料

7.2.1云母纸

7.2.2云母纸制品

7.3石棉基电绝缘材料

7.3.1绝电材料

7.3.2电解槽用功能材料

8 非金属矿物胶凝与流变材料

8.1石膏基胶凝材料

8.1.1 B型半水石膏(建筑石膏)

8.1.2 型半水石膏(高强石膏)

8.1.3过烧石膏和多相石膏的生产方法与设备

8.2膨润土基胶凝材料

8.2.1胶体级膨润土浆料

8.2.2膨润土凝胶

8.2.3有机膨润土

8.3其他黏土胶凝材料

8.3.1凹凸棒石胶凝材料

8.3.2海泡石胶凝材料

8.3.3累托石胶凝材料

9 非金属矿物吸附、催化与环保材料

9.1硅藻土基吸附、催化与环保材料

9.1.1硅藻精土

9.1.2硅藻土助滤剂

9.1.3硅藻土催化剂载体

9.2膨润土吸附、催化与环保材料

9.2.1酸化膨润土(活性白土)

9.2.2柱撑蒙脱石(交联蒙脱石)

9.2.3钠化膨润土

9.2.4锂化膨润土

9.2.5膨润土防水毯和防水板

9.2.6其他膨润土吸附材料

9.3沸石吸附、催化与环保材料

9.3.1沸石吸附、催化与环保材料的应用

9.3.2活性沸石

9.3.3改型与人工合成沸石

9.3.4无机抗菌型除味剂-

9.4凹凸棒石吸附、催化与环保材料

9.4.1热活化改性

9.4.2界面活化改性

9.4.3酸活化改性

9.5海泡石吸附、催化与环保材料-

9.5.1酸处理

9.5.2离子交换改性

9.5.3有机金属配合物改性

9.5.4矿物改性

9.5，5热处理改性

9.6高岭土基吸附与催化材料

9.6.1 4A沸石

9.6.2石油精炼催化剂

9.7电气石基环保材料

9.7.1电气石的主要应用领域

9.7.2电气石的加工

9.8交联累托石

9.9有机插层蛭石

10 建筑装饰材料

10.1石膏建筑装饰材料

10.1.1纸面石膏板

lO.1.2纤维石膏板

10.1.3石膏砌块

10.1.4装饰石膏板

10.2天然石材

10.2.1花岗岩

10.2.2花岗岩建筑装饰板材的分类与技术要求

10.2.3-大理岩

10.2.4大理石建筑装饰板材的分类与技术要求

10.2.5天然石材加工工艺

10.3人造石材

10.3.1合成石的分类

10.3.2合成石的性能

10.3.3合成石原料

10.3.4合成石生产工艺

10.3.5合成石的应用及发展

11、 聚合物/黏土纳米复合材料

11.1聚合物/黏土纳米复合材料及其分类

11.2聚合物/黏土纳米复合材料的制备方法

11.2.1有机黏土的制备

11.2.2插层剂的选择

11.2.3插层的有机化合物

11.2.4原位插层聚合原理

11.2.5黏土插层方法

11.3聚酰胺/黏土纳米复合材料

11.3.1聚酰胺

11.3.2尼龙6/蒙脱土纳米复合材料

11.3.3应用及前景

11.4环氧树脂/黏土纳米复合材料

11.4.1环氧树脂

11.4.2环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料

11.4.3应用及前景

11.5聚烯烃/黏土纳米复合材料

11.5.1聚丙烯/黏土纳米复合材料

11.5.2聚乙烯/黏土纳米复合材料

11.5.3应用及前景

11.6聚酯/蒙脱土纳米复合材料

11.6.1聚酯

11.6.2 PET/蒙脱土纳米复合材料

11.6.3 PBT/蒙脱土纳米复合材料

11.6.4应用及前景

参考文献

杜高翔，副教授，硕士生导师。现任中国地质大学(北京)材料科学与工程学院材料学教学实验中心副主任。 杜高翔副教授在攻读硕士和博士学位期间就开始从事阻燃矿物材料加工与应用技术研究，先后进行过水镁石(氢氧化镁)的超细粉碎与表面改性及其阻燃性能研究;石棉尾矿制备阻燃超细氢氧化镁填料及其应用的研究等。毕业后又一直从事功能矿物材料相关工作，如膨润土复合材料、复合矿物材料等相关研究，在阻燃矿物材料领域有着坚实的理论基础和系统深入的专业知识。