实际上我们早就认识并使用了矿物纤维，这就是“石棉”。

早在汉唐时期人们就从西域、四川等地挖掘“火烷布”作阻燃、绝热之用。岩石学告诉我们，地壳的9/10是硅酸盐物质，其中约有25%是结晶态，这些结晶态物质中包括30种不同的纤维状硅酸盐物质，统称为石棉，是一类水合硅酸盐的总称。

石棉具有良好的化学稳定性，不燃烧，耐热性和耐气候性良好，抗拉强度和弹性模量较高，是良好的增强材料；石棉电阻大，是良好的电绝缘材料；石棉纺织加工性能良好且价格便宜，所以在工业领域得到了广泛的应用。

石棉纤维可以分裂成极细的元纤维，其直径一般为0.5微米，长度5微米以下，在大气和水中能悬浮数周甚至数月之久，持续地造成污染。长期吸入一定量的石棉纤维或元纤维能引起石棉肺、肺癌、胸膜间皮瘤、腹膜间皮瘤和胃肠癌等。正是因为如此，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质，包括大多数欧盟成员国（所有成员国在2005年禁止一切石棉的使用）和越来越多的其他国家（冰岛、挪威、瑞士、新西兰、捷克共和国、智利、秘鲁）。中国已通过国家经济贸易委员会令（2002年第32号）的形式自2002年7月1日起淘汰角闪石石棉（即蓝石棉）。

从此，石棉退出了历史舞台。那么什么可以成为石棉的替代品呢？这就是人造矿物纤维。

早在1871年，德国人在1 600℃的高温下把石头融化，在鼓风机的吹拂下，工人们像现在制作棉花糖般从矿石中抽出纤维，然后迅速冷却。这样矿棉就被生产出来了。

此后，人类又发现了玻璃纤维、陶瓷纤维和矿棉纤维等。这些材料可耐受的温度为：玻璃纤维230～250℃，矿棉纤维700～850℃，陶瓷纤维则达到1 200℃。

大家知道，玻璃纤维在光纤领域得到了极大的应用，前面专门介绍了这种划时代意义的材料，这里就不再赘述了。

1941年，美国巴布考克—维尔考克斯公司就利用天然高岭土矿物经电弧炉熔融后喷吹成了陶瓷纤维。20世纪40年代后期，美国有两家公司生产硅酸铝系纤维，并第一次将其用于航空工业；进入50年代，陶瓷纤维已正式投入工业化生产；到了60年代，已研制开发出多种陶瓷纤维制品，并开始用于工业窑炉的壁衬。1973年全球出现能源危机后，陶瓷纤维获得了迅速的发展，其中以硅酸铝系纤维发展最快，每年以10%～15%的速度增长。

在陶瓷纤维中，各种制品的比例大致为毯和纤维模块45%，真空成型板、毡及异形制品25%，散状纤维棉15%，纤维绳、布等织品6%，纤维不定型材料6%和纤维纸3%。

2014年，全球市场需求量就已突破136万吨，主要是发展中国家应用在工业领域，其中中国市场需求量在40%～50%、也就是60万吨左右。陶瓷纤维在冶金工业中的应用比隔热砖与浇筑料等传统耐材节能达10%～30%。

大家都知道，用矿物粉体（把矿物磨成粉末）来烧陶器和瓷器，还可以用来制造水泥和玻璃。那么若把金属也磨成粉末，则可用高压做成各种形态的金属器件，称为粉末冶金。

粉体在工业应用中主要作为填料使用，无非是省一点比起矿物材料来说贵得多的有机材料而已。然而，超细粉体则不同。什么是超细粉体呢？目前对于超细粉体尚无一个严格的定义，一般认为，从几个纳米至几十微米的粉体统称为超细粉体。一般超细粉体的粒径分布呈正态分布规律。例如，一种超细粉体，有70%小于1微米属于亚微米粉体，还有30%大于1微米属于微米粉体。

超细颗粒与其一般粉末比较，现已发现了一系列奇特的性质，如熔点低、化学活性高、磁性强、热传导好、对电磁波的异常吸收等。这些性质的变化主要是由于“表面效应”和“体积效应”所引起的。(www.daowen.com)

尽管超细颗粒的有些特性和应用尚待进一步研究开发，上述的奇特性质已为其广泛应用开辟了美好的前景。超细颗粒的粒径越细，熔点就降低得越显著，如银块的熔点为900℃，其超细颗粒的熔点可降至100℃以下，还可溶于热水。金块的熔点为1 064℃，而粒径为20A的超细颗粒的熔点仅为327℃。

所以，在超细颗粒状态下，由于熔点降低，则可在较低的温度下对金属、合金或化合物的粉末进行烧结，制成各种机械部件，这样不仅节省了能耗，同时还降低了制造工艺的难度，更重要的是可以得到性能优异的部件。如高熔点材料碳化钨（WC）、碳化硅（SiC）、氮化硼（BN）、氮化硅（Si3N4）等作为结构材料使用时，其制造工艺需要高温烧结；当使用超细颗粒时，就可以在很低的温度下进行，且无需添加剂就能获得高密度烧结体。这将对高性能无机结构材料开辟更广的应用途径具有重要意义。

超细颗粒的直径越小，其总比表面积就越大，表面能相应增加，具有较高的化学活性。由此可用于化学反应的高效催化剂，还可用于火箭固体燃料的助燃添加剂。已有的实践表明，超细颗粒的镍和铜——锌合金为主要成分制成的催化剂，在有机物氢化方面的效率是传统催化剂的10倍；在固体火箭燃料中加入不到1%重量的超细颗粒的铝粉或镍粉，每克燃料的燃烧热量可增加一倍左右。

超微细r-Fe2O3磁粉用在录音带或录像带中，信息储存量比普通磁粉高10倍。在海湾战争中，美国的隐身战斗攻击机F-117A号由于在其表面涂敷了钨钴—铁氧体超微细粉体材料制成的吸附层，使其在执行1 200多次空袭中无一损伤。

铜是良导体，但纳米级的铜则不导电，而绝缘的二氧化硅在20纳米时则开始具有导电性。

超细颗粒正在催化、低温烧结、复合材料、新功能材料、隧道工程、医药及生物工程等方面得到应用，并取得了令人振奋的结果。

超细粉体技术是20世纪80年代发展起来的新兴学科，它几乎应用于国民经济的所有行业，是改造和促进油漆涂料、信息记录介质、精细陶瓷、电子技术、新材料和生物技术等新兴产业发展的基础，是现代高新技术的起点。

矿物超微细粉体材料未来的发展具有以下4大趋势：

一是微细化。随着颗粒度的变小，使其本身的性能增强，并可使光、电、磁特性兼于一身。比如，日本电子公司开发的纳米级压电陶瓷材料的强度是传统压电陶瓷材料的3倍。

二是高纯化。高纯化是为了实现物质本身的特性，防止外来杂质的干扰，如精细陶瓷的光、电、磁材料及超导材料等均需高纯度。高纯度产品可产生巨大增值，99.998%的ZrO2价格为普通耐火材料用ZrO2的300多倍，是电子材料用ZrO2的50多倍。

三是功能化和复合化。它是人们对材料性能追求的结果，也是高新技术发展的需求。如新型毛细管状苯乙烯—二乙烯基本离子交换树脂中r-Fe2O3构成的磁性材料，不仅是一种超顺磁材料，在室温下不仅具有极强的磁性，而且还具有良好的光透明性。由于具有这种特殊功能，使其在彩色成像和印刷中显示出非常好的效果。功能是材料的核心，科技的发展需要各种功能的材料，而复合的目的是人为地赋予材料新功能、改进老功能。比如在氧化锆中添加少量的稳定剂，会使其强度和韧性大大提高，可使过去只能做耐火材料的ZrO2陶瓷，一跃成为结构陶瓷中的佼佼者，抗断裂强度大大提高。再如，含有氧化锑的亚微米级氧化锡，不但导电而且透明。

四是精细化。材料的精细化是指粉体性能的精细化，如对其颗粒度、粒度分布、颗粒形状、比表面、孔容、孔径、晶相、导电、磁性、光吸收、光导等一系列性能，不同的粉体有着不同的要求。如对不同类型的纸张要求不同晶相的碳酸钙；封装SiO2不同的形状，会产生不同的效果。

超细粉体技术开启了矿物资源利用的又一扇窗户。