ميكروسيليكا, المعروف أيضًا باسم دخان السيليكا, هو منتج ثانوي لصناعات السليكون المعدني والفيروسيليكون. هذا ثاني أكسيد السيليكون غير متبلور (SiO2) يتولد كغاز أثناء اختزال الكوارتز عالي النقاوة في أفران القوس الكهربائي المغمورة. كما يتم إنتاج المعدن المنصهر, ينبعث غاز أساسه السيليكا. هذا الدخان الغازي, عند الاستيقاظ, يبرد بسرعة ويتشكل بشكل دقيق للغاية, عديم الشكل, جسيمات كروية.

ميكروسيليكا: نظرة فاحصة على تكوينها

يتم جمع الميكروسيليكا في كيس من المنزل, نظام مصمم لترشيح الهواء الساخن والغازات المنبعثة من الفرن. يتكثف بخار الغاز هذا في مجمعات الأكياس المنزلية, تشكيل مسحوق ناعم جدا من الجزيئات الكروية. متوسط ​​هذه الجسيمات 0.1 إلى 0.3 ميكرون في القطر, تفتخر بمساحة سطح 17 إلى 30 م 2 / ز.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية للميكروسيليكا

Microsilica عبارة عن مسحوق رمادي أو رمادي-أبيض بدرجة حرارية تزيد عن 1600. تتراوح كثافته من 320 إلى 700 kg/m3. التركيب الكيميائي للميكروسيليكا هو في المقام الأول SiO2, حساب ل 75 إلى 98% من محتواه. تشمل المكونات الأخرى Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, و Na2O. قيمة الأس الهيدروجيني للميكروسيليكا محايدة.

صفاء دخان السيليكا أقل من 1 ميكرومتر, بمتوسط ​​حجم جسيمي يبلغ 0.1 - 0.3 ميكرومتر ومساحة محددة من 20 - 28 م 2 / ز. هذه الدقة ومساحة السطح المحددة حول 80-100 مرات من الاسمنت و 50-70 أضعاف الرماد المتطاير.

ميكروسيليكا في صناعة الحراريات

وجدت Microsilica استخدامًا واسعًا في صناعة الحراريات. يلعب دورًا مهمًا في تحسين أداء الحراريات غير المتبلورة. فيما يلي بعض تطبيقاته:

1. إنه بمثابة بديل للنقاء أكسيد الألمونيوم في الحراريات.
2. يتم استخدامه كمادة مضافة في إنتاج منتجات حرارية غير متبلورة وشكلية, تحسن بشكل كبير من قوتها وأدائها في درجات الحرارة العالية.
3. يتم استخدامه كمخثر في مغرفة الصب الشاملة.
4. يتم استخدامه كموثق, التخثر, والمواد المضافة للمنتجات الحرارية الأخرى.

ميكروسيليكا في الخرسانة

يمكن أن يملأ مسحوق الميكروسيليكا الفراغات بين جزيئات الأسمنت, جعل الطين أكثر كثافة. تشمل تطبيقاته في الخرسانة:

1. تعزيز القوة: مضيفا 5-10% يمكن أن تزيد الميكروسيليكا من قوة الضغط بواسطة 10-30% وقوة الانحناء بأكثر من 10%.
2. زيادة الكثافة: يمكن أن يعزز عدم النفاذية من خلال 5-18 مرات والمقاومة الكيميائية بأكثر من 4 مرات.
3. تحسين مقاومة الصقيع: بعد، بعدما 300-500 دورات ذوبان التجميد السريع, يتناقص معامل المرونة النسبي لمسحوق ميكروسيليكا بمقدار 10-20%, بينما تنخفض الخرسانة العادية إلى 30-73% خلال 25-50 دورات.
4. توفير القوة في وقت مبكر: تقصر الخرسانة الميكروسيليكا من فترة الاستقراء وتظهر خصائص القوة المبكرة.
5. تعزيز مقاومة التآكل ومقاومة التجويف: تتحسن مقاومة التثقيب للخرسانة الميكروسيليكا 0.5-2.5 مرات مقارنة بالخرسانة العادية, وتحسن قدرتها على مكافحة التجويف 3-16 مرات.

تطبيقات أخرى للميكروسيليكا

تستخدم الميكروسيليكا كمادة حشو في المطاط أو البلاستيك في صناعة اللدائن / البوليمرات. يتم استخدامه في عملية إزالة الفلورة أثناء إنتاج فوسفات ثنائي الكالسيوم (الأعلاف الحيوانية) في صناعة الأسمدة. في صناعة النفط والغاز, يتم استخدامه في عمليات الحشو في أسفل الحفرة لتحسين التدفق وتقليل النفاذية. في صناعة الأسمنت الليفي, يتم استخدامه لتعزيز قوة ونفاذية ألواح التسقيف المموجة. في الخرسانة المرشوشة, أو رش الخرسانة, يقلل دخان السيليكا من الارتداد ويزيد من قوة الترابط, إنتاجية, والوفورات في تكلفة المواد. كما أنها تستخدم في منتجات الجبس التجارية وألواح الجدران الخرسانية لزيادة الأداء.