膨潤土緩衝材力學性質與產製流程探討

膨潤土為黏土的一種，又稱為皂土、瓷土或白土，最早被發現於美國懷俄明州的古地層中，特徵為呈黃綠色的黏土，加水後能膨脹成糊狀，後來人們就把凡是具有這種性質的黏土，統稱為膨潤土。膨潤土其組成以蒙脫石礦物為主，蒙脫石由2個矽氧四面體層（簡稱T層）與1個鋁氫氧八面體層（簡稱O層）組成之單元（Tetrahedral Octahedral Tetrahedral,TOT）夾層礦物，膨潤土的性質也都是由此礦物所決定，如膨潤性、黏結性、吸附性、催化性、懸浮性以及陽離子交換性等，蒙脫石依產地不同可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等，可以成緻密塊狀，也可為鬆散的土狀，最大吸水量為其體積的8～15倍，膨脹倍數可達到30餘倍，膨潤土的高阻水性能主要歸因於蒙脫石吸附的可交換陽離子，當水分進入膨潤土後，為了中和其電荷，這些可交換陽離子便會吸附水分子中的氧原子，加上蒙脫石晶層間結合力較弱，導致水分子容易進入晶層間，使晶體吸水後相互推擠而造成回脹現象，如圖一所示。