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二氧化硅微粉是一種呈球狀構(gòu)造的大概型微粉體,具備較大的比外表積和較高的化學(xué)活性,被普遍地運(yùn)用在耐火資料和陶瓷行業(yè)中。
1、二氧化硅微粉的本質(zhì)
二氧化硅微粉也稱硅灰,常常是冶金非金屬硅或硅鐵合金的副產(chǎn)品。在消費(fèi)多晶硅及硅鐵的進(jìn)程中,一局部SiO2被恢復(fù)為SiO氣體,SiO氣體排出爐外,遇到氧氣又從新被氧化天生二氧化硅微粉。以是,它本質(zhì)是氣相積淀法消費(fèi)的一種氧化硅。
二氧化硅微粉的形貌呈規(guī)范圓球狀,平衡粒徑巨細(xì)在0.15μm安排,比外表積在15-30m2/g之間,具備較高的化學(xué)活性。二氧化硅微粉不行燃,對人體的妨害性較小。
二氧化硅微粉中的SiO2的含量在87-98%之間,其化學(xué)活性與SiO2的含量相關(guān)。普遍來說,SiO2的含量越高,其外表積越大,活性也就越高。常常冶金硅鐵合金所獲得的二氧化硅微粉中SiO2含量比非金屬硅所獲得的二氧化硅微粉要低。并且,各別廠家消費(fèi)的二氧化硅微粉普遍具備較大的化學(xué)因素構(gòu)成分別,引導(dǎo)其化學(xué)本質(zhì)也有較大的分別。比方,與消費(fèi)非金屬硅而搜集到的二氧化硅微粉比擬,經(jīng)過用鋯英石消費(fèi)脫硅鋯時搜集到的二氧化硅微粉的平衡粒徑對立較小,其包括雜質(zhì)的堿性氧化學(xué)物理含量較低,引導(dǎo)其在水溶液中的pH值對立較低,在澆注料里面不妨貶低澆注料的粘度,使?jié)沧⒘系恼饎有缘靡云占安⒀舆t澆注料運(yùn)用壽命,所以在大概形耐火澆注料中的用量對立較大。
2、二氧化硅微粉對鋁酸鈣洋灰水化的感化
在大普遍情景下,二氧化硅微粉是與洋灰等貫串劑共通運(yùn)用的。二氧化硅微粉有較高的外表積,不妨為鋁酸鈣洋灰的水化產(chǎn)品供給較多的成核位點(diǎn),利于于水化產(chǎn)品的結(jié)晶,普及澆注料顆粒間的膠結(jié)效率,進(jìn)而普及澆注料的強(qiáng)度。二氧化硅微粉不妨變換鋁酸鈣洋灰的水化產(chǎn)品構(gòu)成。有接洽表白,在鋁酸鈣洋灰貫串的黏土熟料澆注料中介入二氧化硅微粉在40℃下保護(hù)不妨感化鋁酸鈣洋灰的水化產(chǎn)品的爆發(fā)及其變化。純的鋁酸鈣洋灰水化24h,其水化產(chǎn)品β-C2AH8和α-C2AH8的爆發(fā)量隨保護(hù)功夫的延遲而增加,但24h后α-C2AH8的爆發(fā)量漸漸縮小。在鋁酸鈣洋灰中摻加二氧化硅微粉后,α-C2AH8與β-C2AH8的爆發(fā)量在保護(hù)24h后就不妨到達(dá)最洪量。24h此后,α-C2AH8與β-C2AH8變化為鈣黃長石水化學(xué)物理C2ASH8。二氧化硅微粉在產(chǎn)業(yè)消費(fèi)中是由氣相積淀法搜集到的,在其里面會包括多種堿非金屬雜質(zhì)元素,使其在水溶液中表露出各別的化學(xué)本質(zhì),比方zeta電位和pH值。有接洽外表,在水溶液中表露各別pH值的二氧化硅微粉對鋁酸鈣洋灰(CAC)的水化進(jìn)程有較大的感化[39]。跟著pH值(2.77、6.91和7.66)的減少,二氧化硅微粉不妨普及鋁酸鈣洋灰的水化速度,而且激動水化產(chǎn)品的天生。這大概是由于二氧化硅微粉的pH值越高在水溶液中能使水水解出較多的OH-,加速洋灰水化中的“羥基化”進(jìn)程,從而加速鋁酸鈣洋灰水化反饋,督促洋灰的水化產(chǎn)品天生;當(dāng)二氧化硅微粉的pH值充滿低時,會使水溶液解離出較多的H+,局部會中庸OH-而遏制鋁酸鈣洋灰的“羥基化”進(jìn)程,進(jìn)而減速了洋灰的水化速度。
3、二氧化硅微粉在大概形耐火資料中的運(yùn)用
二氧化硅微粉是澆注料中比擬常用的微粉。二氧化硅微粉粒度較小,不妨彌補(bǔ)澆注料中顆粒之間的孔隙,貶低澆注料的用水量;二氧化硅微粉呈規(guī)范球狀構(gòu)造,具備“鋼珠效力”。其彌補(bǔ)在顆粒間時使顆粒間的對立滑行沖突變化為震動沖突,進(jìn)而減小了顆粒間的沖突效率,引導(dǎo)澆注料的粘度貶低,震動性得以普及。
二氧化硅微粉因?yàn)槠涮爻龅南M(fèi)進(jìn)程引導(dǎo)其為無定型晶體構(gòu)造,在顆粒的表面貌易產(chǎn)生斷鍵。因?yàn)閿噫I的生存,使二氧化硅微粉在水溶液中很簡單吸附水中的OH-而產(chǎn)生Si-OH,并在水溶液中離解成Si-O-和H+。因?yàn)槠淞6葘α⑤^小(忽米級),二氧化硅微粉很簡單在水溶液中產(chǎn)生帶有雙電層的膠結(jié)合構(gòu)?;钚暂^高的二氧化硅微粉在水溶液中不妨吸附OH-,在其顆粒外表的產(chǎn)生洪量的羥基。在低溫保護(hù)時,二氧化硅微粉不妨爆發(fā)脫水反饋使顆粒之間產(chǎn)生-Si-O-Si-鍵貫串,進(jìn)而普及了澆注料脫模強(qiáng)度。二氧化硅微粉在高溫下不妨變成液相,貶低顆粒之間傳質(zhì)的粘度,進(jìn)而鞏固傳質(zhì)速度,激動顆粒之間的燒結(jié)。所以,摻加二氧化硅微粉的澆注料在800℃下能激動澆注料內(nèi)基質(zhì)間的燒結(jié),鞏固了顆粒間交叉互鎖的貫串本領(lǐng),使得澆注料的中溫強(qiáng)度得以普及。
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