透视菱镁

 大家所熟悉的菱镁材料是氯氧镁材料的俗称(为了准确文章中都用氯氧镁材料)。氯氧镁材料及其制品在我国几十年的历史长河中虽几经沉落，然而在市场上仍持续地占有一席之地，其原因除我国有丰富的镁质资源外，就是氯氧镁材料自身诸多的优越性能赋予其顽强的生命力。
    快硬、轻质高强
    氯氧镁材料的水化反应是放热反应，其水化热可达925J/g·MgO，30天的放热量可达1387J/g·MgO，是水泥水化热的3～4倍，最高放热温度可达140℃，因此氯氧镁胶凝材料无需采取附加措施就能在常温下达到快硬的目的，这也是氯氧镁制品的制造无需采用热工手段烧结、蒸养就能生产的原因，夏季生产环境30℃~35℃的条件下，历经4~5小时的硬固反应就能达到制品的脱模强度。在规范配制合理生产的条件下，氯氧镁材料的抗折强度可达≥65MPa，抗压强度可达90MPa以上，吸水率≤13％，干缩率<0.3％，湿胀率<0.6％，具有高出水泥制品3倍的耐磨性能，类似于石膏的收缩率。氯氧镁材料可配制出0.5g/cm3~1.89g/cm3的密度，是水泥制品的0.7～0.28倍的密度，但同密度下强度却高出水泥制品的2~5倍，如密度为1.8g/cm3的壁板抗弯强度为67MPa,而同类型的水泥板约在17MPa。可以说采用无机胶凝材料制成的各类制品中，氯氧镁材料的物理力学性能最高。
    具有高粘结力和对各种材料表面的亲和性
    氯氧镁材料对植物纤维、本质碎屑、滕类筋材有非常好的胶结性和低腐蚀性，与之组合后能形成接近木材性质的代木产品。由于氯氧镁的结晶体的PH值在8.0~9.0，属于弱碱性，不构成对木质材料的腐蚀性，这也是对代木的填充料有使用耐久性的基本条件。
    氯氧镁的高粘结力和耐热性高，工业上用做刀具的粘结剂和磨具的磨料，所构成的抛光砖磨块就是工业大宗使用的产品。
    具有良好的防火抗温性和耐低温性
    氯氧镁材料的主体氧化镁与氯化镁本身就具有耐温、抗低温属性，氧化镁本身是生产耐火砖的材料，从菱镁石经过750℃~850℃煅烧而制得，本身就具有很高的耐火度（熔点2270℃）。在氯氧镁材料的相结构5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O中，破坏其结构，必须首先消耗8个结晶水的汽化热能，而作为防火的石膏体CaSO4·2H2O仅有两个结晶水。同时氧化镁在高温下分解释放的氯气具有极好的致熄性，可以使火迅速熄灭。这些因素的综合，构成了氯氧镁材料具有防火耐热的功能。笔者在研究中曾将由氯氧镁材料制作的氧化镁板置于高温电炉中进行防火耐火试验。检测结论为：常态性能符合JC688/2006,GA160-1997标准；在100℃和200℃下热处理仍满足GA160-1997标准。因此氧化镁板获得了防火板的称誉。
    氯化镁属于抗冻剂卤盐，因此具有自然抗低温属性，不需外加防冻剂，一般情况下可耐－30℃的低温。由于本身就是盐卤成分，因而还获得了极好的抗盐卤腐蚀，而且在盐卤的环境中还会增加强度。笔者曾将氯氧镁材料置于5000ml10%的NaCl溶液中浸泡了658天，试体表面不分层，不剥落，其吸卤水率符合相关标准。
    节能低耗，利用工农业固体废弃物
    氯氧镁胶凝材料是常温气硬性材料，在气温10℃以上即可硬化固结，无需烧结，蒸养成型，由于产品的组成相结构5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O含有8个结晶水，结构含水率为37%,氯氧镁结构物自身能容纳一定量的水，因此产品的干燥热能较石膏和水泥制品要低的多。产品的生产与使用过程无毒、无味、无挥发性气体产生、无废气、无废水产生，产品不含甲醛，不含石棉，不含放射性校素。
    氯氧镁制品的组成物可以消纳工农业固体废弃物，诸如粉煤灰、硅灰、炉渣、矿渣、石粉、碎瓷、碎玻璃、建筑垃圾、农作物秸秆、农作物壳体、锯屑、废旧木材及塑料颗粒（EPS废弃粉碎体）。根据活性MgO的含量不同，掺量可达30％～70％不等，因此氯氧镁材料制品对缓解公害污染有十分重要的作用。
    成品率高，无加工废弃物产生
  　经粉碎还可做填充物使用。氯氧镁制品具有良好的可加工性能，可钉，可锯，可刨，可钻，可凿，可雕刻，可粘贴，利用常规的手段即可进行加工。
    氯氧镁制品依据模具的光洁和光壳度的不同可以产生不同的光泽度，还具有对氧化铁盐型颜料十分良好的亲和着色性。因此，这一特点使氯氧镁材料能生产绚丽多彩的工艺品。
    氯氧镁胶凝材料的用途
    氯氧镁胶凝材料的应用范围之广，制品的品种之多，应该说超过了常规的水泥及混凝土制品或石膏制品，镁水泥缺乏的不是产品和应用领域，而是科学规范的生产技能和产品机械化的生产与规模。
    在建筑与建材领域的应用
    生产代替黏土砖的墙体材料，该墙体材料有两种形式，一种是非承重的隔墙条板。生产方法有平模浇注法、立模浇注法、挤压法、高压真空挤出法。二是用厚度2mm～8mm的氯氧镁板做面板，用轻钢龙骨支撑，内填充也可以不填充隔墙板作为框架建筑体系的不承重的隔墙板材料，替代了黏土砖，除了避免毁田烧砖，还可促进建筑业的文明施工，扩大使用面积5%～10%，加快施工速度，是深受建筑业欢迎的材料。
    制作无木的门、窗、框以及檩条、地面板、温室大棚支架构件，这方面的工作我国早在上世纪40年代左右就开始，稳定质量、精巧的仿木纹造型和绚丽的着色达到以假乱真的效果，而且扩大到制作凳、椅、休闲园林亭架、外装饰鱼磷板等产品。云南玉溪洲际龙源生态新型建材厂，以氯氧镁材料制造的园林亭阁、鱼鳞外墙挂板、休闲桌椅、藤架、垃圾箱、屋面瓦以及仿木地板装修了玉溪街心花园，已有近10年的使用历史，装饰效果给人们带到原生态的境界。
    用氯氧镁材料制造隔热保温材料
    该类型的材料大致有三种类型：其一是在胶凝材料中加入EPS颗料（粒径3mm～5mm）或密度在80kg/m3～120kg/m3的闭孔珍珠岩以及蛭石等轻质材料形成的保温材料。其二是引入孔结构形成泡沫镁水泥加气混凝土，引进的方式有直接加入发泡剂在镁水泥中发泡。如：H2O2就有这种功能。另一类就是采用松香皂外加稳泡剂或茶皂素外加稳泡剂，先进行搅拌发泡，再将泡沫引入氯氧镁料浆中形成泡沫镁水泥，也可在镁水泥的搅拌过程中通过压缩空气以形成气孔结构，此法的稳泡效果不理想。其三是将氯氧镁水泥直接与保温隔热材料，如EPS板、XPS板、岩棉板、矿棉板、玻璃棉板、泡沫玻璃、硬泡聚氨酯进行复合，形成氯氧镁隔热保温材料。
     以上形式的氯氧镁隔热保温材料产品常以保温板、块、瓦、管和典型制品的形式出现。广泛用于房屋墙体，屋面保温隔热层，典型制品用于管道、设备的保温隔热材料。日本将氯氧镁复合保温板用于冷库建筑。
    氯氧镁水泥板是我国氯氧镁材料的主体材料，常称的氧化镁板、玻镁板、防火板就是指这种类型。该材料的幅面规格通常是：1220mm×2440mm×(3~25)mm，此类型产品在建筑上可用做天花板、墙裙板、装饰板（表面贴面和涂饰）及用做建筑模板。澳大利亚从我国进口的规格幅面为1200mm×600mm×15mm，要求能经受20kg的铁球从1.2m的高度，自由落体进行硬性冲击，不致使板面产生断裂即可做模板用。
    在机械、交通领域的应用
    在交通领域由氯氧镁材料制造的氧化镁板用于车船隔舱板，不仅替代了胶合板，而且有突出的防火功能。在交通轨枕方面也充分发挥了氯氧镁材料的高强度和抗冲击好的性能。所颁布的MT/T375-3-1994“矿用菱镁混凝土制品窄轨轨枕”标准就充分肯定了材料的作用。此外，交通行业所采用的路缘石、路灯杆及路灯座、路标指示牌也有用菱镁材料制作的。近期用氯氧镁制造的木丝板及复合条板也在高速公路和铁路的隔声屏障初显优势。
    菱镁水泥还可用于铺设路面和做路基的稳定层，特别是在砂土地带修公路时，由于缺少黏土层，路基不能夯实，这时就可以发挥镁水泥硬固块、强度高的功能来稳定砂土，也可用于建筑地基处理工程和城市垃圾填沟处理。
    用于生产装饰材料和工艺品
    用氯氧镁材料制造的氧化镁板做各类装饰板的基板，对其表面进行粘贴仿木塑料薄膜、微薄木、保丽纸或进行表面彩涂，构成的各类装饰板是轻工部门的家具用材和会议层板的极好用材，除了具有代替日益紧缺的木材胶合板用材外，还具有防火、价格低廉的特点。采用氯氧镁材料做工艺品是行业的一大产业，它克服了采用有机玻璃钢树脂的造价昂贵、不防火、易老化的缺点，而且硬度与耐磨性能远高于有机玻璃钢，如建筑罗马柱、花瓶石、文化石、仿古亭台、艺术栏杆、仿石动物浮雕、仿古仿欧浮雕家具、艺术雕花门等。英国独资在江苏启东建立的启东赛克特新型建材公司就是专营生产艺术浮雕花盆的，产品全部销往欧洲市场。
    广东有家人造石制品有限公司生产的各类菱镁工艺品曾出口到沙特，用于园林装饰构件。
    菱镁通风管道
    菱镁通风管道称为无机玻璃钢通风管道，是菱镁行业的主导产品之一，它克服了有机玻璃钢风管易燃烧，产生毒气的缺点；克服了铁皮风管易腐蚀、易渗漏、噪声大、使用寿命短的弊病，并明显低于玻璃钢风管及铁皮风管的造价。
    通过行业的不懈努力，菱镁风管的材质在抗冲击、抗裂抗变形、防水、防渗漏等方面取得了长足的进步。在造型结构上出现了装配式、承插组合式；内夹保温隔热材料的复合式菱镁风管对保温隔热、密封防漏、减少噪音功能方面有了良好的改善。已颁布的JC/T646-2005“玻璃纤维氯氧镁水泥风管”行业标准，进一步规范氯氧镁水泥风管的各项性能和技术条件。
    浙江天仁风管有限公司在1989年率先研发玻璃纤维增强氯氧镁水泥风管，已成为替代铁皮通风管道的节能产品。该公司生产的风管使用在上海国棉厂已历经1９年（1989年换装使用），至今完好无损。该类通风管道将以突出的节能、节材特性在我国的暖通领域发挥越来越大的作用。
    想做菱镁不简单
    但是氯氧镁材料也不是完善无缺的，表现在该材料的生产技术掌握上具有一定的深度。笔者不苟同什么工艺简单，易于掌握的观点。要生产出符合质量要求的氯氧镁材料制品涉及到多个方面，这包括动态科学的组成配比；有效的改性外加剂合格；稳定的原材料；合理的工艺与生产装备；合理的产品结构等主要因素与环节。氯氧镁材料的生产是一个系统过程，绝不能用简单、粗放的方法手段来从事氯氧镁材料的生产。
    在应用过程中也不可片面地夸大氯氧镁材料无所不能，无所不及。对于永久性的承重结构物和永久性的水工构筑物，暂不要做菱镁可用的结论，因为氯氧镁材料找到相结构组成，确定反应量化关系和合理外加剂的作用，仅是上世纪70年代以后的事情，但是建筑物的折旧使用安全期是50~100年，目前尚做不出50~100年的做承重构筑物构件的实例，水工建筑物也同样如此。
    作为氯氧镁制品的增强材料，不宜采用金属增强，但不排除采用高效防锈处理的金属做增强材料，因为即使规范生产的氯氧镁材料，对于不返卤、泛霜的氯氧镁制品，游离氯离子含量也有0.3％，总氯离子含量也在8％～9％之间，对金属有一定的腐蚀性，因此将金属作为永久性的增强材料应该慎重。任何材料都有自身的长处与短处，扬长避短发挥它的作用是符合辩证法的。涂平涛