耐火材料工业所用的SiO2微粉主要是微米级的。SiO2微粉的种类很多,其中性能较好应用范围较广的当属硅灰(硅铁合金厂及金属硅厂的副产品)。硅微粉的种类有:
(1)硅灰:或称冷凝硅灰,由铁合金厂气相沉淀形成。硅灰的主要成分是非晶质无定形的二氧化硅,呈现中窑球状,有活性,比表面积大,表面能高,易吸水发生团聚。
在高温冶炼炉内,石英约在2000℃下被还原成液态金属硅,周时也产生SiO气体,随烟气逸出炉外。SiO气体遇到空气时被氧化成SiO2,即凝聚成非常微小且具有活性的SiO2颗粒。经干式收尘装置收集,即得到硅灰。硅灰是一种松散团聚在一起的球形无定形粉体,具有较小的粒径(平均为0.1~0.5微米,比表面积15~30m2/g),活性较大,能与水泥颗粒或氧化镁颗粒反应水化,提高混凝土和耐火材料的强度,特别是耐火浇注料的强度。
(2)粉石英:天然矿物
(3)粉碎机麿制的SiO2微粉。
(4)白碳黑粉体:有很大的比表面积,可作助烧结剂
(5)电子工业副产品
(6)表面经硅烷偶联化处理的活性SiO2微粉
(7)熔融石英微粉:又称无定形硅微粉或非晶态硅微粉(8)用锆英石生产脱硅二氧化锆,并收集其副产品硅微粉,锆英石脱硅收集的硅微粉与生产金属硅中收集的硅微粉性能对比如表1.
硅微粉的化学成分
硅微粉中SiO2含量一般在90%以上,颜色一般由白、灰白到灰、深灰的变化 ,其颜色变化主要由于用C 还原生产金属硅时,回收的硅微粉含有C杂质,故颜色会受C含量影响。
硅微粉冷凝时,在气、液、固相变过程中受表面张力的作用,形成大小不一的圆球状且表面较为光滑,硅微粉的颗粒极其细微,粒度小于1μm的占80%以上,平均粒径为0.1~0.15μm,是一种超微固体。
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