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                          碳化硅微粉用途,應用領域及提高油井水泥的熱穩定性
                          - 2020-02-15-

                            碳化硅微粉用途,應用領域及提高油井水泥的熱穩定性

                            微硅粉能提高油井水泥的熱穩定性是由于微硅粉含有95%以上的SiO2,它的加入改變了水泥的C/S比,使水泥的水化產物C—S—H的組成和結構發生了變化。實驗證明,在微硅粉的存在下,C3S粒子周圍存在著三層不同C/S的C—S—H疑膠,最內層C/S為115左右,最外層C/S小于1。C/S不同,產物的結構不同,其性能也不相同。Eilers等人認為,在加入金石微硅粉的水泥中,隨加量和環境溫度不同,可得到一系列熱穩定性好、強度高、滲透率低的水化產物。當微硅粉加量在35%左右,水泥體系C/S接近于1時,如溫度高于120℃,主要形成雪硅鈣石,當溫度高于150℃時,則主要形成硬硅鈣石和少量白鈣沸石,它們在400℃以內均穩定存在。除此之外,產物中少量白鈣鎂沸石,針鈉鈣石、片柱鈣石等對水泥的熱穩定性也有一定作用,因此提高了水泥的耐高溫性能。

                            微硅粉是以活性SiO2為主要成份的無機粉末材料,可作為低密度水泥漿的高溫穩定劑。在上述水泥漿中加入45%的微硅粉,水泥石在350℃、20MPa下養護3天,強度達1211MPa。

                            拓展閱讀:了解微硅粉主要作用,應用領域

                            微硅粉也叫硅灰或稱凝聚硅灰,英文為Microsilica or Silica fume。是鐵合金在冶煉硅鐵和工業硅(金屬硅)時,礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的SiO2和Si氣體,氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。它是大工業冶煉中的副產物,整個過程需要用除塵環保設備進行回收,因為質量比較輕,還需要用加密設備進行加密。

                            微硅粉主要作用

                            水泥或混凝土摻合劑

                            微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙,同時與水化產物生成凝膠體,與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中,摻入適量的硅灰,可起到如下作用: 1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。 2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。 3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍。 4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰,提高單次噴層厚度。 5、是高強砼的必要成份,已有C150砼的工程應用。 6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性。 7、有效防止發生砼堿骨料反應。 8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時,更易生成莫來石相,使其高溫強度,抗熱振性增強。9、具有極強的火山灰效應,拌合混凝土時,可以與水泥水化產物Ca(OH)2發生二次水化反應,形成膠凝產物,填充水泥石結構,改善漿體的微觀結構,提高硬化體的力學性能和耐久性。10、微硅粉為無定型球狀顆粒,可以提高混凝土的流變性能。11、微硅粉的平均顆粒尺寸比較小,具有很好的填充效應,可以填充在水泥顆??障吨g,提高混凝土強度和耐久性。

                            微硅粉耐火材料添加劑

                            優質微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。在高溫陶瓷領域,如:氧化物結合碳化硅制品,高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料,電磁窯用剛玉莫來石推板,高溫耐磨材料及制品,剛玉及陶瓷制品,賽龍結合制品等,微硅粉的使用具有高流動性、低蓄水量、高致密度和高強度等特點。

                            冶金球團粘合劑

                            微硅粉用水調和制球團后進行自然干燥或燒結,不另加粘結劑,球團中雜質很少,可返回電爐作為冶煉材料。

                            化工產品分散劑

                            為了防止某些化工合成粉體結塊,可用微硅粉取代較貴的處理材料,代替部分分散隔離及或增加效果,廣泛用于微細農藥、化肥、滅火劑等產品。

                            微硅粉應用領域

                            1﹑用于砂漿與砼中:高層建筑物、海港碼頭、水庫大壩、水利、涵閘、鐵路、公路、橋梁、地鐵、隧道、機場跑道、砼路面以及煤礦巷道錨噴加固等。

                            2﹑材料工業中:

                            (1)高檔高性能低水泥耐火澆注料及預制件,使用壽命是普通澆注料的三倍,耐火度提高約100℃,高溫強度及抗熱震性能都明顯改善。已普遍應用于:焦爐、煉鐵、煉鋼、軋鋼、有色金屬、玻璃、陶瓷及發電等行業。(2)大型鐵溝及鋼包料、透氣磚、涂抹修補料等。

                            (3)自流型耐火澆注材料及干濕法噴射施工應用。

                            (4)氧化物結合碳化硅制品(陶瓷窯窯具、隔焰板等)。

                            (5)高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料。

                            (6)電瓷窯用剛玉莫來石推板。

                            (7)高溫耐磨材料及制品。

                            (8)剛玉及陶瓷制品。

                            (9)賽隆結合制品。目前除在澆注型耐火材料中普遍使用之外,在電熔和燒結型耐火材料亦獲得大量應用。

                            3、新型墻體材料、飾面材料:(1)墻體保溫用聚合物砂漿、保溫砂漿、界面劑。(2)水泥基聚合物防水材料。(3)輕骨料保溫節能砼及制品。(4)內外墻建筑用膩子粉加工。

                            4、 其他用途:

                            (1)硅酸鹽磚原料。

                            (2)生產水玻璃。

                            (3)用做有機化合物的補強材料。因其成份與氣相法生產的白炭黑相近??梢杂迷谙鹉z、樹脂、涂料、油漆、不飽合聚酯等高分子材料中用作填充補強材料。(4)化肥行業中用作防結塊劑。

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