ウォラストナイトは化学式(CaSiO3)を有するカルシウムイノシリケート鉱物である。自然状態では、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、マンガン(Mn)などの微量成分を含む場合があり、これらはある程度カルシウムと置き換わることがある。この粉末は通常、白色ないしはやや白みがかった色合いを呈するが、不純物によってわずかに黄味がかったりピンクがかった色調になることもある。その滑らかで微細な質感は、原料鉱物から加工処理されることによって生じる。
ウォラストナイトは通常、針状または繊維状の結晶構造を形成する。この特異な形状により、優れた補強特性を示す。針状の結晶は複合系において互いに、あるいは他の材料と絡み合うことができ、最終製品の機械的強度を高める効果がある。例えば、プラスチックやゴムにおいて、これらの針状粒子は引張強度および曲げ強度、ならびに耐衝撃性を改善することができる。
ウォラストナイト粉末の最も顕著な特性の一つはその高い白度である。この性質により、明るく清潔な外観が重要となる用途、例えば塗料、コーティング剤、化粧品の製造において理想的な成分となる。高い白度は比較的低い鉄およびチタン含有量に起因しており、これらの元素は変色を引き起こす可能性がある。
ウォラストナイト粉末は油分吸収率が低く、この性質は塗料やプラスチックなどの用途において有利です。塗料では、バインダーの必要量を削減することで製造コストを抑える効果があります。また、プラスチックでは、加工時の樹脂の流動性を向上させるとともに、最終製品の寸法安定性を高めます。
化学的にウォラストナイトは通常条件下で比較的不活性です。ほとんどの酸、塩基、その他の化学物質とは反応しにくいという特徴があります。この安定性により、化学的な劣化や望ましくない反応の心配なく幅広い用途に使用することが可能です。例えば、食品および医薬品業界のように、製品の純度と安定性が極めて重要となる分野においても、化学的に不活性なためいくつかの製品への添加剤として利用することができます。
ウォラストナイト粉末は優れた耐熱性を示します。物理的特性が著しく分解したり変化したりすることなく、高温に耐えることができます。このため、セラミックや冶金業界など、処理工程中に高い温度に材料を耐えさせる必要がある用途に適しています。
建設業界において、ウォラストナイト粉末はさまざまな製品に使用されます。コンクリートやモルタルなどのセメント系材料に添加することができます。針状の構造を持つウォラストナイトは、これらの材料の曲げ強度や引張強度といった機械的特性を改善するのに役立ちます。また、新鮮なコンクリートの作業性を高め、硬化過程でのひび割れを軽減します。さらに、ウォラストナイトを充填した材料は防火性能も向上させるため、防火区画用建材などへの利用に適しています。
ウォラストナイトはセラミック産業において重要な役割を果たしています。これはフラックス剤として使用され、セラミック原料の融点を低下させる働きをします。これにより、より低い焼成温度でセラミック製品を製造することが可能となり、エネルギーの節約と生産コストの削減が実現されます。また、ウォラストナイトはセラミック製品の強度と耐久性を向上させます。セラミック釉薬においては、表面の滑らかさと光沢を高めることで、より美しく仕上げることが可能です。
プラスチックおよびゴム業界において、ウォラストナイト粉末は充填剤および補強剤として使用されます。プラスチックに添加することで、引張強度、曲げ弾性率、耐衝撃性を向上させるなど、プラスチックマトリクスの機械的特性を改善することができます。また、冷却時のプラスチック製品の収縮を低減し、寸法精度を高める効果もあります。ゴムにおいては、ウォラストナイトはゴム配合物の硬度、裂け強さ、耐摩耗性を高すことができます。さらに、カーボンブラックやシリカなどの高価な補強材の一部代替として機能することもあります。
塗料およびコーティング業界において、ウォラストナイト粉末は顔料の延伸剤および機能性充填材として使用されます。その高い白度により、塗料配合に必要な高価な白色顔料(例えば二酸化チタン)の量を削減するのに役立ちます。ウォラストナイトの針状粒子はコーティング剤のレオロジー特性を改善し、塗布時のより良い流動性と均一性を確保します。また、これらの粒子はコーティング膜の耐久性や耐候性を向上させ、摩耗、亀裂、色あせに対してより強くなります。