Das Industriemineral Vermiculit - Enfluß der Rohstoffmineralogie auf die De- und Rehydratation bei der Herstellung von Hochtemperaturdämmstoffen

Doege, Thomas; Förster, Hansgeorg

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-3422

Das Industriemineral Vermiculit - Enfluß der Rohstoffmineralogie auf die De- und Rehydratation bei der Herstellung von Hochtemperaturdämmstoffen

Doege, Thomas

2002

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Thomas Doege

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2002

Umfang124 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2002

Genehmigende Fakultät
Fak05

Hauptberichter/Gutachter
Förster, Hansgeorg (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2002-03-13

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-3422
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/56993/files/Doege_Thomas.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik (500000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Geowissenschaften (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 550

Kurzfassung
Vermiculit ist ein wichtiges Tonmineral und aufgrund seiner Expansionsfähigkeit ebenfalls als Industriemineral von Bedeutung. Grundlegende Informationen zu Kristallstruktur- und chemie ausgewählter Proben sind seit langem bekannt. Offen war bisher der Einfluß von Temperatur und Feuchte auf das Dehydratationsverhalten bei sukzessiver Erhitzung sowie eine Quantifizierung des thermischen Expansionsprozesses bei schlagartiger Erhitzung. Um möglichst repräsentative Analysen durchzuführen, wurde Probenmaterial aus 7 Lagerstätten untersucht. Auf der Grundlage einer mineralogischen Charakterisierung konnten folgende Ergebnisse erarbeitet werden: * Der Einfluß von Temperatur und relativer Luftfeuchte auf die Strukturänderungen konnte in-situ röntgenographisch aufgezeigt werden. * Endotherme und exotherme Enthalpieänderungen für den thermischen Expan-sionsprozeß wurden kalorimetrisch quantifiziert. * Bei der Verwitterung von Phlogopit und Biotit konnten experimentell faserförmige Scrolls auf den basalen Spaltflächen erzeugt werden. * Durch die praktische Anwendung der Erkenntnisse wird eine signifikante Verbes-serung der Qualität von Hochtemperaturdämmstoffen und eine Optimierung des Produktionsprozesses erzielt. * Es wurden die Grundlagen erarbeitet, um durch weiterführende Einkristallunter-suchungen sowohl die strukturellen Änderungen beim Expansionsprozeß als auch die variablen H2O-Gehalte zu erklären.

Vermiculite is an important clay mineral and due to its exfoliation characteristics also used for industrial processing. Over the past years crystal structure and chemistry of selected samples have been extensively investigated. But so far the in-situ investigation of temperature and humidity influence on the step-wise dehydration behaviour was not possible. A reliable calorimetric quantification of the sudden endothermic exfoliation process has neither been published. Representative analysises have been conducted with material from seven deposits. Based on a mineralogical characterisation the following results are given: * A pH2O- T- stability diagram for Mg- vermiculite was obtained by in-situ XRD.* For the thermal exfoliation process endothermic and exothermic enthalpy changes were quantified calorimetrically. * After artificial weathering of phlogopite and biotite a vermiculite-scroll formation was detected on (00l)-planes. * The industrial application of the given results permits a significant qualitiy improvment of high-temperature isolating materials based on vermiculite; additionally the production process can be optimised. * Basics for consecutive single-crystal investigations have been developed. The goal is an explanation of the structural changes as well as the va-rying H2O- content of pure vermiculite.

OpenAccess:
PDF
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