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硅微粉主要被应用在哪些行业

文章来源:https://www.hayond.cn 发布时间:2021-05-27 浏览次数:4

硅粉末是冶炼回收金属硅或硅铁合金时产生的粉尘,主要成分为氧化硅。作为重要的无机非金属材料,硅微粉具有粒径小、重量轻、比表面积大、耐火性好等优点,在橡胶、陶瓷、耐火、化工等领域得到了广泛应用。

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一、混凝土行业用作高强度的混合料。

在混凝土行业中使用硅微粉是国内外研究硅微粉回收利润最快,成果最多,应用最广的一个领域。以硅微粉为主要材料,加入混凝土中,可有效地改变混凝土各方面的性能。

Memori等人研究了硅微粉对含粉煤灰的无机矿物聚合物混凝土硬度性能的影响。试验结果表明,加入部分硅微粉后,混凝土的工作性能有所下降,但硬化后混凝土的力学性能有明显改善,最好的试验效果是硅微粉加量为10%(质量分数),压缩强度为6.9%,拉伸强度为12.8%,弯曲强度为11.5%。水泥的塌陷率降低了4.3%。

研究表明,在普通混凝土中加入适量的硅微粉,可以降低水泥用量,提高混凝土的强度和抗裂性和渗透性。通过对硅微粉混凝土在干湿循环条件下的抗硫酸盐腐蚀性能进行研究,建立了混凝土抗硫酸盐腐蚀的数学模型。研究发现,干湿循环使混凝土抗硫酸盐腐蚀能力下降,强度和耐蚀性能明显下降。灰质比为0.47,加气量为6%(体积分),硅微粉为5%,加砂量为30%,制得的混凝土抗硫酸腐蚀性能好。

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二、用作添加剂的耐火材料。

在耐火材料工业中,日本每年从中国进口大量硅微粉。主要用于高性能耐火浇注料、预制件、钢包材料、透气砖、自流型耐火浇注料及干湿喷涂材料等。硅微粉具有高流动性、低含水量、高密度、高强度等特点,在高温陶瓷领域,可以提高烧结件的强度和耐磨性。

研究了硅微粉和α-AI203微粉对耐火浇注料加水量、成型性能、强度及抗渣性的影响。试验表明:硅粉与α-Al203微粉混合使用,材料性能得到改善,最佳用量为6%硅粉,2%α-A203微粉。A2O3粉剂的用量在一定范围内,增加硅粉剂的用量,使用量明显减少;研究了加入不同数量的硅胶粉末,张巍等实验结果表明:当硅胶粉末质量分数为5%时,焦点宝石基喷涂耐火材料的体积密度增加,热膨胀系数降低;当硅胶粉末质量分数为5%时,焦点宝石基喷涂耐火材料的耐热震性最好。通过对不定形耐火材料中硅微粉的应用研究,发现添加硅微粉能有效地提高不定形耐火材料的强度、浇注性能和高温耐久性等性能。

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三、水泥工业用混合材料。

硅粉末可以作为水泥的原料。报道称,挪威冰岛加拿大铁合金厂回收部分硅粉作为水泥原料。将18%~25%的微硅粉添加到水泥原料中,可以提高窑炉产量和水泥质量,使窑炉产能提高10%~20%,抗压强度由47~20%提高到5456MPa。

AliNermati,M.Ghasemzadeh研究了加入0.05%的硅粉对低水泥镁铝尖晶石浇注料的流动行为、力学性能、物理性能和防渣渗透性能的影响,实验结果表明,添加CastmentF510后,添加硅粉的比例增加,注入材料的体密度、抗折强度和抗压强度增加,加入硅粉的比例达到4%时,防渣渗透性能最佳。Palou等用硅酸盐水泥-渣-硅粉-变质高岭土混合而成的水泥。

以王秀红等硅微粉为原料,研究了硅微粉对纤维增强水泥的抗折性、抗冲性、吸水性、容缩性及干缩性的影响。研究表明,当添加4%~6%硅微粉时,纤维能提高水泥的抗折强度和抗冲击强度,使吸水率和体积质量下降。

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四、在塑胶,涂料,橡胶等方面的应用。

非金属矿物的充填在塑料、橡胶、涂料等现代高分子材料中具有重要作用。向聚合物基材中加入非金属矿物填料,如硅微粉,不仅可以降低聚合物材料的成本,而且可以改善材料的性能和尺寸稳定性,赋予材料压力、冲击、抗腐蚀、阻燃、绝缘等特殊的物理和化学性能。

在环氧塑料中,王学东等采用硅微粉作填料,研制了具有优异电学性能和抗弧性的SIEC专用耐高压环氧塑料,耐高压、耐候性和高表面阻力,是高压绝缘材料和高压开关的首选。在阻燃绝缘涂料专利韩永海等中添加硅微粉,改善了涂料的触变性,该涂料涂布均匀,无裂纹,固化时间短,成本低等特点。通过在环氧树脂中添加硅微粉,研制出一种具有抗腐蚀作用的无毒环氧增韧漆,克服了现有涂料低温喷涂的缺点和不足。许美等专利电器绝缘密封件,以丁基橡胶为基材,加入硅微粉制成,耐高温,耐低温,耐化学腐蚀,耐老化,塑性好,绝缘性能好,适用于0.4~10kV电线母排及各种电器裸接头的绝缘密封件。


五、其他方面的应用。

硅粉末具有优良的物理化学性能,在冶金、化工、环境保护等方面有广泛的应用。采用烧碱硅微粉、熟料浸渍、溶液净化、碳沉淀、干燥洗涤等工艺锻炼,纯度大于99.98%的白炭黑。将硅微粉与氢氧化钾或碳酸钾混合加热可制得硅酸钾缓释肥,具有保护土壤、促进作物根系发育、防止病虫害等优点,同时还能防止化肥结块。此外,硅微粉还可作为分散隔离剂,广泛用于微量农药、化肥、灭火剂等产品中,在那威、法国、意大利等国家使用。


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