一般说来,人们通常用硬度测试法和酸性测试法这两种方法来区别石灰石和白云石。摩氏硬度测试法(MOH)是一种简单的机械测试法,即用另外一种已知硬度的金属来刮擦这种石材。由此测得白云石的硬度值介于3到4之间。而酸性测试法则是将稀释后的盐酸涂布到石材表面,石灰石反应强烈,而白云石反应不太明显,表面会形成粉状物。如果以上测试效果不明显,则需要做实验室分析。若能知道石材的来源矿,则矿物质种类和成分就会一清二楚了。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含铁矿物等杂质,因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有时还含有Mn3O4。上述杂质氧化物均为易熔成分,超细白玉少量存在能促进白云石的烧结,提高白云石砂的抗水化能力。但杂质的存在对白云石质耐火材料使用性能的影响也是十分明显的。白云石高温下分解成CaO和MgO,抚顺白玉它们能与Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列矿物:铁铝酸四钙(C4AF,熔点1415℃)、铁酸二钙(C2F,1436℃分解)、 铝酸三钙(C3A,1545℃分解)以及硅酸二钙(C2S,熔点2130℃)和硅酸三钙(C3S,1900℃分解)。
白云石砂的烧结是非常困难的,纯的白云石烧结温度极高(1900~2000℃)。白云石难于烧结的原因主要有三:其一,白云石的煅烧产物CaO和MaO都是高熔点氧化物,低温下不可能将它们烧结至高密度;其二,在通常烧结温度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO与CaO的化合物,CaO与MgO的固溶量也极为有限,而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的扩散系数均很小,低于1900℃下不可能通过固相扩散使CaO与MgO的混合物致密化;其三,白云石煅烧后形成团聚结构,烧结理论表明仅靠固相扩散不可能使具有团聚结构的坯体烧结致密。
镁白云石砂的另一个结构特点是方钙石的结晶尺寸总比方镁石小。所列为不同烧成制度下方钙石与方镁石结晶尺寸的对比。这是因为方钙石被连续的方镁石相所包围,即方钙石在镁白云石砂的显微结构中不是连续相。在大的方钙石晶簇中,方钙石的生长依赖于Ca2+在方钙石晶格中的扩散而进行,是一种简单的 CaO-CaO晶界迁移过程:但对于小的、被孤立的方钙石晶粒或晶簇,Ca2+的扩散必须穿过MgO相,使方钙石晶粒生长的活化能较大,生长速率较方镁石小。
最后需要强调的是任何一种渗透性防护剂都不能在石材的最表面形成防护层,所以渗透性防护剂防护过的石材再进行一次表面防护处理,即需要使用表面性保护剂,这样石材才可真正算得上是得到了"双层保护"。因为任何一种石材的养护方式是不需要打蜡的,蜡质层既不透气,又容易发黏,容易使石材表面颜色变黄,而使用透气性且不含蜡性物质的表面型保护剂,即可使石材和防护层得到进一步保护,又使石材保持天然的亮丽色泽,真可谓一举三得。