本書以天然礦物及工業固體廢棄物的資源綜合利用與新材料為特色，較系統地介紹了礦物複合材料研究領域的系列研究成果，內容包括礦物複合材料的組成，礦物改性及複合工藝，各種礦物複合材料的製備、套用、研究現狀和前景。所涉及的礦物有：粉狀、層狀、鏈狀、多孔狀、纖維狀等不同形貌的矽酸鹽礦物，石墨及其他礦物，介紹了礦物的結構、預處理、加工改性及其對複合材料性能的影響，還包括固體廢棄物綜合利用所製備的複合材料。本書的研究實例以作者團隊多年來的研究成果為主，另外還包括國內外相關學者在該領域的最新研究成果。本書內容豐富，參考文獻翔實，以天然礦物複合材料為主，也介紹了尾礦及工業固體廢棄物污染治理與資源化利用、節能減排、循環經濟等符合國內外發展趨勢的最新研究成果。 本書可作為從事材料科學與工程、複合材料、高分子材料、無機非金屬材料、套用化學、岩石礦物材料、礦物加工、建築材料、建築設計、機械設計等相關專業研究、開發、教學、生產、銷售、投資的科研工作者、教師、工程設計人員、企業技術人員的參考書，同時適用於材料化學、材料科學與工程、複合材料、高分子材料、無機非金屬材料、套用化學、岩石礦物材料、礦物加工等專業的本科生教材以及相近專業研究生的參考教材。
基本介紹
- 書名：礦物複合材料
- 作者：張以河
- 出版日期：2013年10月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：化學工業出版社
- 外文名：Mineral Composite Materials
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：241頁
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
《礦物複合材料》可作為從事材料科學與工程、複合材料、高分子材料、無機非金屬材料、套用化學、岩石礦物材料、礦物加工、建築材料、建築設計、機械設計等相關專業研究、開發、教學、生產、銷售、投資的科研工作者、教師、工程設計人員、企業技術人員的參考書，同時適用於材料化學、材料科學與工程、複合材料、高分子材料、無機非金屬材料、套用化學、岩石礦物材料、礦物加工等專業的本科生教材以及相近專業研究生的參考教材。
圖書目錄
緒論1
第一節礦物複合材料的定義與特點1
一、礦物複合材料的定義1
二、礦物複合材料的特點2
第二節礦物複合材料的分類與套用2
一、納米礦物複合材料2
二、礦物/有機複合材料5
三、礦物/無機複合材料7
參考文獻8
第一章礦物複合材料的組成9
第一節常用的層狀矽酸鹽礦物9
一、蒙脫石9
二、高嶺石10
三、蛭石12
四、雲母13
五、滑石15
六、葉蠟石16
七、累托石17
第二節典型鏈狀矽酸鹽礦物20
一、凹凸棒石20
二、海泡石23
三、矽灰石26
第三節多孔結構礦物30
一、沸石30
二、硅藻土31
三、珍珠岩32
第四節其他礦物33
一、石墨33
二、碳酸鈣35
三、水鎂石37
四、重晶石40
第五節礦物纖維41
一、玄武岩纖維41
二、岩棉纖維47
三、陶瓷纖維49
第六節固體工業廢棄物53
一、赤泥53
二、粉煤灰55
三、煤矸石57
四、微矽粉59
第七節礦物複合材料基體63
一、有機聚合物基體63
二、無機材料基體64
參考文獻66
第二章礦物改性與複合工藝68
第一節礦物填料製備68
一、礦物粉碎與分級68
二、提純與分類69
三、煅燒70
第二節礦物改性71
一、礦物表面化學改性71
二、礦物表面物理改性73
三、礦物插層與柱撐改性74
第三節礦物複合工藝75
一、礦物力化學包覆複合工藝76
二、礦物吸附與負載複合工藝78
三、礦物燒結複合工藝80
四、礦物插層複合工藝85
五、礦物共混擠出複合工藝88
六、礦物混煉複合工藝89
參考文獻93
第三章層狀礦物插層複合材料95
第一節蒙脫石插層複合材料95
一、蒙脫石插層複合材料簡介95
二、聚合物/蒙脫石複合材料的類型及
結構特徵95
三、聚合物/蒙脫石複合材料的製備
方法96
四、聚合物/蒙脫石複合材料的性能及
發展前景98
第二節蒙脫石柱撐複合材料98
一、柱撐蒙脫石的簡介98
二、柱撐蒙脫石的結構99
三、柱撐蒙脫石的性質99
四、柱撐蒙脫石的套用100
第三節高嶺石插層複合材料101
一、高嶺石有機插層複合材料的發展
歷程101
二、高嶺石插層聚合物複合材料102
三、套用前景103
第四節蛭石插層複合材料104
一、蛭石有機插層改性研究104
二、蛭石插層複合材料106
三、聚合物/蛭石複合材料的研究前景107
第五節雲母插層複合材料107
一、雲母插層改性107
二、雲母插層複合材料108
第六節累托石複合材料109
一、累托石光催化材料109
二、累托石抗菌複合材料110
三、酚醛樹脂基累托石複合材料110
四、環氧樹脂110
五、不飽和聚酯樹脂111
六、聚氨酯111
七、聚丙烯112
八、橡膠基112
參考文獻112
第四章典型鏈狀矽酸鹽礦物複合
材料115
第一節凹凸棒石礦物複合材料115
一、凹凸棒石增強樹脂基複合材料115
二、凹凸棒黏土增強橡膠基複合材料119
三、凹凸棒改性無機複合材料120
四、凹凸棒石改性複合材料的發展
前景122
第二節海泡石礦物複合材料122
一、海泡石改性聚丙烯複合材料122
二、海泡石改性尼龍6複合材料123
三、海泡石改性熱固性樹脂複合材料123
四、海泡石改性吸水劑複合材料124
五、海泡石負載複合材料124
六、海泡石改性瀝青、塗料複合材料126
第三節矽灰石礦物複合材料127
一、矽灰石改性聚丙烯複合材料127
二、矽灰石改性聚乙烯複合材料128
三、矽灰石改性尼龍複合材料130
四、矽灰石改性其他聚合物複合材料130
五、矽灰石改性橡膠基複合材料131
六、矽灰石改性生物醫用複合材料132
七、矽灰石改性複合材料的發展前景132
參考文獻132
第五章多孔礦物複合材料136
第一節硅藻土礦物複合材料136
一、硅藻土負載光催化複合材料136
二、硅藻土負載抗菌複合材料138
第二節沸石礦物複合材料140
一、沸石負載催化材料140
二、沸石負載抗菌材料145
第三節膨脹珍珠岩礦物複合材料148
一、膨脹珍珠岩保溫隔熱材料148
二、膨脹珍珠岩吸聲複合材料150
參考文獻151
第六章石墨礦物複合材料154
第一節石墨複合材料的製備154
一、插層石墨複合材料154
二、共混石墨複合材料156
三、石墨層間化合物158
第二節功能性石墨複合材料161
一、膨脹石墨導電複合材料161
二、可膨脹石墨防火複合材料163
三、石墨介電複合材料165
四、其他功能性石墨複合材料168
第三節石墨烯複合材料169
一、石墨烯的製備169
二、石墨烯/有機複合材料171
三、石墨烯/無機複合材料172
參考文獻173
第七章其他礦物複合材料177
第一節碳酸鈣改性複合材料177
一、碳酸鈣改性聚丙烯複合材料177
二、碳酸鈣改性聚氯乙烯複合材料181
三、碳酸鈣改性聚乙烯複合材料185
四、碳酸鈣改性其他複合材料188
第二節水鎂石礦物複合材料190
一、水鎂石改性聚丙烯複合材料190
二、水鎂石改性聚乙烯複合材料191
三、水鎂石改性EVA複合材料191
四、水鎂石改性其他複合材料191
第三節重晶石礦物複合材料192
參考文獻193
第八章礦物纖維複合材料196
第一節玄武岩纖維增強複合材料196
一、玄武岩纖維增強熱固性樹脂複合
材料196
二、玄武岩纖維增強熱塑性樹脂複合
材料197
三、玄武岩纖維增強水泥基複合材料197
第二節岩棉纖維增強複合材料199
一、岩棉纖維增強礦物保溫複合材料199
二、岩棉纖維增強聚合物基複合材料199
第三節矽酸鋁纖維增強複合材料200
一、陶瓷纖維增強樹脂基複合材料200
二、陶瓷纖維增強陶瓷基複合材料201
三、陶瓷纖維增強氧化矽氣凝膠隔熱
複合材料201
四、陶瓷纖維增強鋁基及水泥基複合
材料201
第四節水鎂石纖維202
一、水鎂石纖維水泥基複合材料202
二、水鎂石纖維在造紙生產中的套用203
三、水鎂石纖維在阻燃保溫材料中
的套用204
第五節纖維矽灰石205
一、纖維矽灰石橡膠複合材料205
二、纖維矽灰石塑膠複合材料206
三、造紙用纖維矽灰石209
參考文獻211第九章固體工業廢棄物複合材料214
第一節赤泥改性複合材料214
一、赤泥改性聚氯乙烯複合材料215
二、赤泥改性聚丙烯複合材料216
三、赤泥改性聚乙烯複合材料217
四、赤泥改性其他聚合物複合材料217
第二節粉煤灰改性複合材料219
一、粉煤灰改性聚氯乙烯複合材料220
二、粉煤灰改性聚丙烯複合材料221
三、粉煤灰改性聚乙烯複合材料221
四、粉煤灰改性橡膠複合材料222
五、粉煤灰改性聚醯胺複合材料222
六、其他粉煤灰改性複合材料224
第三節煤矸石改性複合材料224
一、煤矸石改性聚丙烯複合材料225
二、煤矸石改性橡膠複合材料225
三、其他煤矸石改性複合材料227
第四節微矽粉改性複合材料227
第五節礦物聚合複合材料231
一、礦物聚合材料的結構231
二、礦物聚合物性能特點232
三、礦聚物複合材料234
四、礦聚物及其複合材料的套用235
參考文獻238
第一節礦物複合材料的定義與特點1
一、礦物複合材料的定義1
二、礦物複合材料的特點2
第二節礦物複合材料的分類與套用2
一、納米礦物複合材料2
二、礦物/有機複合材料5
三、礦物/無機複合材料7
參考文獻8
第一章礦物複合材料的組成9
第一節常用的層狀矽酸鹽礦物9
一、蒙脫石9
二、高嶺石10
三、蛭石12
四、雲母13
五、滑石15
六、葉蠟石16
七、累托石17
第二節典型鏈狀矽酸鹽礦物20
一、凹凸棒石20
二、海泡石23
三、矽灰石26
第三節多孔結構礦物30
一、沸石30
二、硅藻土31
三、珍珠岩32
第四節其他礦物33
一、石墨33
二、碳酸鈣35
三、水鎂石37
四、重晶石40
第五節礦物纖維41
一、玄武岩纖維41
二、岩棉纖維47
三、陶瓷纖維49
第六節固體工業廢棄物53
一、赤泥53
二、粉煤灰55
三、煤矸石57
四、微矽粉59
第七節礦物複合材料基體63
一、有機聚合物基體63
二、無機材料基體64
參考文獻66
第二章礦物改性與複合工藝68
第一節礦物填料製備68
一、礦物粉碎與分級68
二、提純與分類69
三、煅燒70
第二節礦物改性71
一、礦物表面化學改性71
二、礦物表面物理改性73
三、礦物插層與柱撐改性74
第三節礦物複合工藝75
一、礦物力化學包覆複合工藝76
二、礦物吸附與負載複合工藝78
三、礦物燒結複合工藝80
四、礦物插層複合工藝85
五、礦物共混擠出複合工藝88
六、礦物混煉複合工藝89
參考文獻93
第三章層狀礦物插層複合材料95
第一節蒙脫石插層複合材料95
一、蒙脫石插層複合材料簡介95
二、聚合物/蒙脫石複合材料的類型及
結構特徵95
三、聚合物/蒙脫石複合材料的製備
方法96
四、聚合物/蒙脫石複合材料的性能及
發展前景98
第二節蒙脫石柱撐複合材料98
一、柱撐蒙脫石的簡介98
二、柱撐蒙脫石的結構99
三、柱撐蒙脫石的性質99
四、柱撐蒙脫石的套用100
第三節高嶺石插層複合材料101
一、高嶺石有機插層複合材料的發展
歷程101
二、高嶺石插層聚合物複合材料102
三、套用前景103
第四節蛭石插層複合材料104
一、蛭石有機插層改性研究104
二、蛭石插層複合材料106
三、聚合物/蛭石複合材料的研究前景107
第五節雲母插層複合材料107
一、雲母插層改性107
二、雲母插層複合材料108
第六節累托石複合材料109
一、累托石光催化材料109
二、累托石抗菌複合材料110
三、酚醛樹脂基累托石複合材料110
四、環氧樹脂110
五、不飽和聚酯樹脂111
六、聚氨酯111
七、聚丙烯112
八、橡膠基112
參考文獻112
第四章典型鏈狀矽酸鹽礦物複合
材料115
第一節凹凸棒石礦物複合材料115
一、凹凸棒石增強樹脂基複合材料115
二、凹凸棒黏土增強橡膠基複合材料119
三、凹凸棒改性無機複合材料120
四、凹凸棒石改性複合材料的發展
前景122
第二節海泡石礦物複合材料122
一、海泡石改性聚丙烯複合材料122
二、海泡石改性尼龍6複合材料123
三、海泡石改性熱固性樹脂複合材料123
四、海泡石改性吸水劑複合材料124
五、海泡石負載複合材料124
六、海泡石改性瀝青、塗料複合材料126
第三節矽灰石礦物複合材料127
一、矽灰石改性聚丙烯複合材料127
二、矽灰石改性聚乙烯複合材料128
三、矽灰石改性尼龍複合材料130
四、矽灰石改性其他聚合物複合材料130
五、矽灰石改性橡膠基複合材料131
六、矽灰石改性生物醫用複合材料132
七、矽灰石改性複合材料的發展前景132
參考文獻132
第五章多孔礦物複合材料136
第一節硅藻土礦物複合材料136
一、硅藻土負載光催化複合材料136
二、硅藻土負載抗菌複合材料138
第二節沸石礦物複合材料140
一、沸石負載催化材料140
二、沸石負載抗菌材料145
第三節膨脹珍珠岩礦物複合材料148
一、膨脹珍珠岩保溫隔熱材料148
二、膨脹珍珠岩吸聲複合材料150
參考文獻151
第六章石墨礦物複合材料154
第一節石墨複合材料的製備154
一、插層石墨複合材料154
二、共混石墨複合材料156
三、石墨層間化合物158
第二節功能性石墨複合材料161
一、膨脹石墨導電複合材料161
二、可膨脹石墨防火複合材料163
三、石墨介電複合材料165
四、其他功能性石墨複合材料168
第三節石墨烯複合材料169
一、石墨烯的製備169
二、石墨烯/有機複合材料171
三、石墨烯/無機複合材料172
參考文獻173
第七章其他礦物複合材料177
第一節碳酸鈣改性複合材料177
一、碳酸鈣改性聚丙烯複合材料177
二、碳酸鈣改性聚氯乙烯複合材料181
三、碳酸鈣改性聚乙烯複合材料185
四、碳酸鈣改性其他複合材料188
第二節水鎂石礦物複合材料190
一、水鎂石改性聚丙烯複合材料190
二、水鎂石改性聚乙烯複合材料191
三、水鎂石改性EVA複合材料191
四、水鎂石改性其他複合材料191
第三節重晶石礦物複合材料192
參考文獻193
第八章礦物纖維複合材料196
第一節玄武岩纖維增強複合材料196
一、玄武岩纖維增強熱固性樹脂複合
材料196
二、玄武岩纖維增強熱塑性樹脂複合
材料197
三、玄武岩纖維增強水泥基複合材料197
第二節岩棉纖維增強複合材料199
一、岩棉纖維增強礦物保溫複合材料199
二、岩棉纖維增強聚合物基複合材料199
第三節矽酸鋁纖維增強複合材料200
一、陶瓷纖維增強樹脂基複合材料200
二、陶瓷纖維增強陶瓷基複合材料201
三、陶瓷纖維增強氧化矽氣凝膠隔熱
複合材料201
四、陶瓷纖維增強鋁基及水泥基複合
材料201
第四節水鎂石纖維202
一、水鎂石纖維水泥基複合材料202
二、水鎂石纖維在造紙生產中的套用203
三、水鎂石纖維在阻燃保溫材料中
的套用204
第五節纖維矽灰石205
一、纖維矽灰石橡膠複合材料205
二、纖維矽灰石塑膠複合材料206
三、造紙用纖維矽灰石209
參考文獻211第九章固體工業廢棄物複合材料214
第一節赤泥改性複合材料214
一、赤泥改性聚氯乙烯複合材料215
二、赤泥改性聚丙烯複合材料216
三、赤泥改性聚乙烯複合材料217
四、赤泥改性其他聚合物複合材料217
第二節粉煤灰改性複合材料219
一、粉煤灰改性聚氯乙烯複合材料220
二、粉煤灰改性聚丙烯複合材料221
三、粉煤灰改性聚乙烯複合材料221
四、粉煤灰改性橡膠複合材料222
五、粉煤灰改性聚醯胺複合材料222
六、其他粉煤灰改性複合材料224
第三節煤矸石改性複合材料224
一、煤矸石改性聚丙烯複合材料225
二、煤矸石改性橡膠複合材料225
三、其他煤矸石改性複合材料227
第四節微矽粉改性複合材料227
第五節礦物聚合複合材料231
一、礦物聚合材料的結構231
二、礦物聚合物性能特點232
三、礦聚物複合材料234
四、礦聚物及其複合材料的套用235
參考文獻238
序言
在漫漫的歷史長河中，材料是人類社會和科學技術發展的物質基礎，是人類文明程度的象徵。伴隨著材料的不斷發展，人類對材料的套用歷史也從遠古的石器時代、青銅器時代，到當前的複合材料時代一路走來。當今材料的發展日新月異，21世紀將是一個新材料的世紀。作為與能源、信息及生物技術並稱為現代科技四大支柱的材料技術，其快速發展將把人類物質文明推向一個更高更新的階段。新技術的發展與材料的發展密切相關，社會發展需求的不斷提升，使得傳統的單一材料無法滿足要求，材料的複合化、功能化、智慧型化、生態化已成為材料發展的必然趨勢，這也使得複合材料成為繼陶瓷、金屬、聚合物之後的第四大材料。另一方面，經濟的快速發展帶來了生態和環保問題，因而對基於天然礦物高效綜合利用和固體廢棄物循環利用的礦物複合材料需求迫切。
複合材料是指兩種或兩種以上物理或化學性質不用的物質組合而成的一種多相固體物質。複合材料在人類歷史中的出現遠在幾千年之前：先民用植物莖桿混合黏土作為建築材料即可視為複合材料的濫觴；發展到如今，高樓大廈、橋樑堤壩中大規模套用的鋼筋混凝土則是不折不扣的多相複合材料。在當今大力提倡生態環保、循環經濟以及礦產和土地資源節約與綜合利用的背景下，為大力發展基於天然礦物和固體廢棄物綜合利用製備礦物複合材料提供了契機。複合材料本身由多相組成，如果其中一相或多相為礦物材料則可稱之為礦物複合材料。礦物複合材料具有諸多優點：首先，礦物來自於自然，人與自然和諧發展理應倡導天地人合一，在此基礎上發展的礦物複合材料符合材料生態化的趨勢；其二，礦物來源豐富，對降低複合材料成本有明顯優勢；其三，有部分礦物尤其是尾礦屬於廢棄物，而工業固體廢棄物的堆存是環保問題之一，通過研發以此為原料製備複合材料則可以達到變廢為寶的目的。以碳酸鈣和黏土礦物為填料的聚合物基複合材料就是礦物複合材料的典型。目前關於複合材料方面的書籍眾多，但鮮有從礦物角度出發，系統闡述天然礦物及工業固體廢棄物資源化綜合利用製備礦物複合材料，及其在礦物利用、尾礦與固廢處理、改性、製備及套用方面的書籍。
作者長期以來從事複合材料的研究、開發和教學，尤其是近十餘年來致力於礦物複合材料的研究和教學，依託地質過程與礦產資源國家重點實驗室、岩石礦物材料開發套用國家專業實驗室、礦物與固廢資源綜合利用行業工程實驗室（籌）等科研平台，將礦物資源的高效利用、尾礦及工業固體廢棄物的環境污染治理與資源化綜合利用製備新材料結合起來，在地球科學、材料科學與工程、環境科學與工程等領域進行了一些交叉創新和有益的嘗試。本書是在總結凝練研究工作的基礎上，以本研究團隊多年來的研究成果為主，參考國內外該領域的最新文獻資料，結合教育部科學研究重點課題、863重大項目子課題、中國地質調查局綜合利用項目等課題中有關礦物複合材料科研的最新進展進行編著的。
本書以礦物及其複合材料為主線，首先介紹了礦物複合材料的組成、改性、複合和成型工藝，然後分述了層狀礦物、鏈狀礦物、多孔礦物和纖維狀礦物等不同種類礦物的結構特徵及其複合材料的相關性能、套用和發展概況。既兼顧了複合材料的共性知識，也體現了礦物複合材料的特色；重點闡述了礦物/高分子納米複合材料、礦物負載納米複合材料的研究成果，還介紹了近些年來發展起來的尾礦及工業固體廢棄物資源化利用製備礦物複合材料技術以及國外礦物複合材料的最新研究進展。本書還從礦物角度探討礦物複合材料的多層次結構形成的物理化學條件及其規律、結構與性能的關係，為材料科學與工程、複合材料、高分子材料、材料化學、材料物理、礦物材料、礦物加工等專業的學生以及該領域的科研工作者在多尺度下認識礦物複合材料的形貌、界面，了解結構與性能的關係提供了一條新思路；為進一步開發高性能礦物複合材料的新品種、提升傳統材料的性能並擴大其工程化套用範圍提供一定的理論基礎。另外，從套用角度還介紹了多種可用於複合材料的礦物體系，其中大部分是作者及其研究團隊在該領域所做的研究工作的總結。希望本書能起到拋磚引玉的作用，書中所涉及的礦物複合材料製備技術、結構表征、界面改性及性能研究等內容對研究其他複合材料的結構、製備及性能具有一定的參考作用。本書將有助於讀者了解礦物複合材料的基本知識、研究進展、套用及其發展趨勢，促進礦物複合材料的發展以及與材料學科、岩石礦物材料學科、環境工程等學科的交叉創新研究。
本書由張以河負責編著，設計了大綱並負責撰寫各章及全書統稿。沈博協助統稿並負責全書的圖表和文字校對，參加本書資料收集和圖表文獻整理、校對工作的還有：於春曉、張安振、張銳、余黎、孟祥海、尹玉霞、甄志超、王凡等。本書的撰寫和出版得到中國地質大學（北京）教務處教材出版基金的資助和有關部門的關心和大力支持。謹此致以誠摯的謝意。
礦物複合材料是符合循環經濟、低碳環保、生態文明等國內外發展趨勢的一類新材料，雖然年輕但充滿活力和發展潛力。隨著科學技術和社會需求的發展，各種礦物複合材料不斷湧現，許多新品種還在不斷發展中，其套用領域日益廣泛，本書難以收集完全，其中遺漏、不妥之處敬請讀者指正和不吝賜教。本書在編寫過程中除了介紹作者研究團隊的科研成果之外，還參閱、引用了其他大量相關文獻。在此謹向所引用文獻的作者們表示衷心地感謝。
張以河2013年7月17日於北京
複合材料是指兩種或兩種以上物理或化學性質不用的物質組合而成的一種多相固體物質。複合材料在人類歷史中的出現遠在幾千年之前：先民用植物莖桿混合黏土作為建築材料即可視為複合材料的濫觴；發展到如今，高樓大廈、橋樑堤壩中大規模套用的鋼筋混凝土則是不折不扣的多相複合材料。在當今大力提倡生態環保、循環經濟以及礦產和土地資源節約與綜合利用的背景下，為大力發展基於天然礦物和固體廢棄物綜合利用製備礦物複合材料提供了契機。複合材料本身由多相組成，如果其中一相或多相為礦物材料則可稱之為礦物複合材料。礦物複合材料具有諸多優點：首先，礦物來自於自然，人與自然和諧發展理應倡導天地人合一，在此基礎上發展的礦物複合材料符合材料生態化的趨勢；其二，礦物來源豐富，對降低複合材料成本有明顯優勢；其三，有部分礦物尤其是尾礦屬於廢棄物，而工業固體廢棄物的堆存是環保問題之一，通過研發以此為原料製備複合材料則可以達到變廢為寶的目的。以碳酸鈣和黏土礦物為填料的聚合物基複合材料就是礦物複合材料的典型。目前關於複合材料方面的書籍眾多，但鮮有從礦物角度出發，系統闡述天然礦物及工業固體廢棄物資源化綜合利用製備礦物複合材料，及其在礦物利用、尾礦與固廢處理、改性、製備及套用方面的書籍。
作者長期以來從事複合材料的研究、開發和教學，尤其是近十餘年來致力於礦物複合材料的研究和教學，依託地質過程與礦產資源國家重點實驗室、岩石礦物材料開發套用國家專業實驗室、礦物與固廢資源綜合利用行業工程實驗室（籌）等科研平台，將礦物資源的高效利用、尾礦及工業固體廢棄物的環境污染治理與資源化綜合利用製備新材料結合起來，在地球科學、材料科學與工程、環境科學與工程等領域進行了一些交叉創新和有益的嘗試。本書是在總結凝練研究工作的基礎上，以本研究團隊多年來的研究成果為主，參考國內外該領域的最新文獻資料，結合教育部科學研究重點課題、863重大項目子課題、中國地質調查局綜合利用項目等課題中有關礦物複合材料科研的最新進展進行編著的。
本書以礦物及其複合材料為主線，首先介紹了礦物複合材料的組成、改性、複合和成型工藝，然後分述了層狀礦物、鏈狀礦物、多孔礦物和纖維狀礦物等不同種類礦物的結構特徵及其複合材料的相關性能、套用和發展概況。既兼顧了複合材料的共性知識，也體現了礦物複合材料的特色；重點闡述了礦物/高分子納米複合材料、礦物負載納米複合材料的研究成果，還介紹了近些年來發展起來的尾礦及工業固體廢棄物資源化利用製備礦物複合材料技術以及國外礦物複合材料的最新研究進展。本書還從礦物角度探討礦物複合材料的多層次結構形成的物理化學條件及其規律、結構與性能的關係，為材料科學與工程、複合材料、高分子材料、材料化學、材料物理、礦物材料、礦物加工等專業的學生以及該領域的科研工作者在多尺度下認識礦物複合材料的形貌、界面，了解結構與性能的關係提供了一條新思路；為進一步開發高性能礦物複合材料的新品種、提升傳統材料的性能並擴大其工程化套用範圍提供一定的理論基礎。另外，從套用角度還介紹了多種可用於複合材料的礦物體系，其中大部分是作者及其研究團隊在該領域所做的研究工作的總結。希望本書能起到拋磚引玉的作用，書中所涉及的礦物複合材料製備技術、結構表征、界面改性及性能研究等內容對研究其他複合材料的結構、製備及性能具有一定的參考作用。本書將有助於讀者了解礦物複合材料的基本知識、研究進展、套用及其發展趨勢，促進礦物複合材料的發展以及與材料學科、岩石礦物材料學科、環境工程等學科的交叉創新研究。
本書由張以河負責編著，設計了大綱並負責撰寫各章及全書統稿。沈博協助統稿並負責全書的圖表和文字校對，參加本書資料收集和圖表文獻整理、校對工作的還有：於春曉、張安振、張銳、余黎、孟祥海、尹玉霞、甄志超、王凡等。本書的撰寫和出版得到中國地質大學（北京）教務處教材出版基金的資助和有關部門的關心和大力支持。謹此致以誠摯的謝意。
礦物複合材料是符合循環經濟、低碳環保、生態文明等國內外發展趨勢的一類新材料，雖然年輕但充滿活力和發展潛力。隨著科學技術和社會需求的發展，各種礦物複合材料不斷湧現，許多新品種還在不斷發展中，其套用領域日益廣泛，本書難以收集完全，其中遺漏、不妥之處敬請讀者指正和不吝賜教。本書在編寫過程中除了介紹作者研究團隊的科研成果之外，還參閱、引用了其他大量相關文獻。在此謹向所引用文獻的作者們表示衷心地感謝。
張以河2013年7月17日於北京
