Mikrosilika, auch als Silikastaub bekannt, ist ein Nebenprodukt der Siliziummetall- und Ferrosiliziumindustrie. Dieses amorphe Siliziumdioxid (SiO2) is generated as a gas during the reduction of highly pure quartz in submerged electrical arc furnaces. As the molten metal is produced, a silica-based gas is emitted. This gaseous fume, upon rising, cools rapidly and forms extremely minute, amorph, spherical particles.

Mikrosilika: A Closer Look at Its Formation

The microsilica is collected in a bag house, a system designed for filtering the hot air and gases vented from the furnace. Dieser Gasdampf kondensiert in Schlauchkollektoren, Es entsteht ein sehr feines Pulver aus kugelförmigen Partikeln. Diese Partikel durchschnittlich 0.1 zu 0.3 Mikrometer im Durchmesser, mit einer Fläche von 17 zu 30 m2/g.

Physikalische und chemische Eigenschaften von Mikrosilica

Microsilica ist ein graues oder grauweißes Pulver mit einer Feuerfestigkeit von über 1600℃. Seine Schüttdichte reicht von 320 zu 700 kg/m3. Die chemische Zusammensetzung von Mikrosilica besteht hauptsächlich aus SiO2, verantwortlich für 75 zu 98% seines Inhalts. Weitere Bestandteile sind Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, und Na2O. Der pH-Wert von Microsilica ist neutral.

Die Feinheit des Silicastaubs beträgt weniger als 1 μm, mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0.1 – 0.3 μm und eine spezifische Oberfläche von 20 – 28 m2/g. Diese Feinheit und spezifische Oberfläche betragen ca 80-100 mal so viel wie Zement und 50-70 mal so viel wie Flugasche.

Mikrosilica in der Feuerfestindustrie

Microsilica findet in der Feuerfestindustrie breite Anwendung. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Leistung amorpher feuerfester Materialien. Hier sind einige seiner Anwendungen:

1. Es dient als Ersatz für pur Aluminiumoxid in feuerfesten Materialien.
2. It is used as an additive in the production of amorphous and shaped refractory products, significantly improving their strength and high-temperature performance.
3. It is used as a coagulant in the overall casting ladle.
4. It is used as a binder, coagulant, and additive for other refractory products.

Mikrosilica in Beton

Microsilica powder can fill the spaces between cement particles, making the slurry denser. Its applications in concrete include:

1. Enhancing strength: Hinzufügen 5-10% microsilica can increase the compressive strength by 10-30% und die Biegefestigkeit um mehr als 10%.
2. Zunehmende Dichte: Es kann die Undurchlässigkeit erhöhen 5-18 Zeiten und die chemische Beständigkeit um mehr als 4 mal.
3. Verbesserung der Frostbeständigkeit: Nach 300-500 schnelle Frost-Tau-Wechsel, Der relative Elastizitätsmodul von Mikrosilica-Pulver nimmt um ab 10-20%, während gewöhnlicher Beton auf abnimmt 30-73% durch 25-50 Fahrräder.
4. Für Frühstärke sorgen: Microsilica-Beton verkürzt die Induktionszeit und weist frühe Festigkeitseigenschaften auf.
5. Verbessert die Abrieb- und Kavitationsbeständigkeit: Die Durchstanzfestigkeit von Microsilica-Beton verbessert sich 0.5-2.5 Zeiten im Vergleich zu gewöhnlichem Beton, und seine Anti-Kavitations-Fähigkeit verbessert sich 3-16 mal.

Andere Anwendungen von Mikrosilica

Microsilica wird als Füllstoff in Gummi oder Kunststoff in der Elastomer-/Polymerindustrie verwendet. Es wird im Defluorierungsprozess bei der Herstellung von Dicalciumphosphat verwendet (Tierfutter) in der Düngemittelindustrie. In der Öl- und Gasindustrie, Es wird bei Bohrlochinjektionsvorgängen verwendet, um den Durchfluss zu verbessern und die Durchlässigkeit zu verringern. In der Faserzementindustrie, Es wird verwendet, um die Festigkeit und Durchlässigkeit von Welldachplatten zu erhöhen. In Spritzbeton, oder Spritzbeton, Silikastaub reduziert den Rückprall und erhöht die Klebefestigkeit, Produktivität, und Einsparungen bei den Materialkosten. Zur Steigerung der Leistung wird es auch in gewerblichen Gips- und Betonwandplattenprodukten verwendet.