二氧化硅微粉是一种球形微粉,比表面积大,化学活性高,广泛应用于耐火材料和陶瓷行业。
一、二氧化硅微粉的性质。
宁夏二氧化硅微粉,又称硅灰,通常是冶炼金属硅或硅铁合金的副产品。在生产多晶硅和硅铁的过程中,一些二氧化硅被恢复为SiO气体。当SiO气体排出炉外时,氧气再次被氧化形成二氧化硅微粉。因此,它实际上是气相沉淀法生产的一种氧化硅。
二氧化硅微粉形状为标准球形,平均粒径约0.15μm,化学活性高于表面积15-30m2/g。二氧化硅微粉不可燃,对人体危害不大。
二氧化硅微粉中的二氧化硅微粉含量在87-98%之间,其化学活性与二氧化硅含量有关。一般来说,二氧化硅微粉中的二氧化硅微粉含量越高,表面积越大,活性越高。一般来说,冶炼硅铁合金获得的二氧化硅微粉中的二氧化硅微粉含量低于金属硅获得的二氧化硅微粉。此外,不同厂家生产的二氧化硅微粉的化学成分差异较大,导致其化学性质差异较大。例如,与生产金属硅收集的二氧化硅微粉相比,用锆英石生产脱硅锆时收集的二氧化硅微粉的平均粒径相对较小,含杂质的碱性氧化物含量较低,导致水溶液中pH值相对较低。它可以降低浇筑材料的粘度,提高浇筑材料的流动性,延长浇筑材料的使用寿命。因此,火浇注料中的使用寿命相对较长。
二、二氧化硅微粉在不定形耐火材料中的应用。
二氧化硅微粉是浇注料中常用的微粉。二氧化硅微粉粒度小,可填充浇注料中颗粒之间的孔隙,减少浇注料的用水量;二氧化硅微粉采用标准球形结构,具有滚珠效应。填充颗粒时,颗粒之间的相对滑动摩擦转化为滚动摩擦,从而减少颗粒之间的摩擦,降低浇注料的粘度,提高流动性。
由于其特殊的生产工艺,二氧化硅粉末是一种不确定的晶体结构,很容易在颗粒表面形成断键。由于断键的存在,二氧化硅粉末很容易在水溶液中吸附水中的OH,形成Si-OH,并在水溶液中离解成Si-O-和H+。由于其粒度相对较小(微米级),二氧化硅粉末很容易在水溶液中形成双层胶体结构。高活性二氧化硅粉末可在水溶液中吸附OH,并在其颗粒表面形成大量的羟基。在低温维护过程中,二氧化硅粉末会发生脱水反应,使颗粒之间形成-Si-O-Si-键组合,从而提高浇筑材料的脱模强度。二氧化硅粉末可在高温下成为液相,降低颗粒之间的传质粘度,从而提高传质率,促进颗粒之间的烧结。因此,在80℃下混合二氧化硅粉末可以促进颗粒之间的中温强度。