On observe que seuls les matériaux les plus résistants aux hautes températures sont utilisés comme matériaux réfractaires.. Les matériaux réfractaires sont constitués d'un mélange de silicium, aluminium, et calcium. Leurs propriétés de faible conductivité thermique aident à empêcher la chaleur de s'éloigner du four.. Ceci est important car cela nécessite moins d’énergie pour maintenir une température souhaitée pour le four..
Baser leur composition chimique, les matériaux réfractaires se dilatent lorsqu'ils sont exposés à la chaleur. L'oxyde de magnésium est de loin le matériau le plus couramment utilisé et possède un coefficient de dilatation élevé.. Un processus de fabrication typique de matériaux réfractaires implique des étapes telles que le concassage et le broyage., suivi de la formation, cuisson, et traitement final.
Les meilleures utilisations de matériaux réfractaires pour la fumée de silice
La fumée de silice est un sous-produit du processus de fabrication du silicium. Le silicium élémentaire est produit en chauffant du quartz à des températures extrêmement élevées., le SiO2 (dioxyde de silicone) ainsi produit s'oxyde et se condense davantage pour donner de la fumée de silice. Cet article explique comment un matériau réfractaire peut être fabriqué à partir de fumée de silice..
Les matériaux réfractaires sont utilisés pour fabriquer des moules de coulée de métaux et des équipements de fonderie pour la production de métaux.. Ils sont également utilisés dans les fours à haute température pour fabriquer de l'acier ou d'autres métaux en faisant fondre les pièces moulées..
Les fabricants utilisent ce matériau principalement pour fabriquer des produits en céramique. De nombreux types de matériaux réfractaires peuvent être créés à l’aide de fumée de silice, y compris les réfractaires coulables, matériaux en fibres non tissées, et des flux qui peuvent résister à des températures élevées sans se décomposer dans le temps.
Le sable siliceux est largement utilisé dans la production de bétons réfractaires grâce à sa capacité à fournir un meilleur compactage.. Il a également besoin de moins d'eau que le sable tout en conservant les mêmes caractéristiques d'écoulement, le rendant parfait pour le frittage à basse température. Le sable de silice est également idéal pour faciliter la formation de mullite, ce qui contribue à rendre vos bétons encore plus durables.
Les bétons sont solides et arrêtent les gaz, scories, et le métal de le traverser. Les coulables à la fumée de silice sont les plus solides, surtout à haute température & hautes densités. Plus vous utilisez de fumée de silice dans votre recette, mieux c'est pour votre projet de casting.
Qu'est-ce que la fumée de silice?
Fumée de silice est essentiellement le sous-produit obtenu à partir des alliages de ferrosilicium et des procédés de production de silicium métallique. La fumée de silice est populaire pour son utilisation dans le béton. Ce n'est pas que du verre broyé – il contient également d'autres minéraux.
La fumée de silice est légère et poreuse, il est donc facile à traiter avec d'autres matériaux. La fumée de silice peut être utilisée pour l'isolation ou comme charge dans les produits en caoutchouc, car elle aide le matériau à résister à la chaleur et à l'humidité..
Cette polyvalence et cette capacité à fournir un produit plus uniforme font de la fumée de silice un additif idéal pour la fabrication de bétons réfractaires de haute qualité.. Cela est dû au fait que la fumée de silice a un effet stabilisant sur le pH., réduit les impuretés, et améliore la maniabilité du produit final.
Pourquoi utiliser la fumée de silice plutôt que d'autres réfractaires?
Il n'est pas rare que des réfractaires soient utilisés en milieu industriel. Cependant, tous les réfractaires ne sont pas créés égaux. Les matériaux les plus couramment utilisés sont le sable siliceux, brique, ciment, et de l'argile. Cependant, ces matériaux peuvent occuper trop de place et produire des gaz nocifs.
La fumée de silice est un type de minéral industriel que l’on trouve en abondance – c'est une émanation du processus de production du silicium métal. Parce qu'il prend moins de place que les autres matériaux et que son processus de production ne libère pas de gaz nocifs dans l'environnement, la fumée de silice est devenue au fil du temps un choix de plus en plus populaire pour les minéraux industriels..
Modus Operandi pour le collage
La fumée de silice réagit avec l'eau pour former des groupes silanol (Si-OH) à la surface. Ces groupes se condensent à 80°C pour former des liaisons siloxane (Si−O−Si). Ce réseau siloxane qui se forme à basse température à température ambiante commence à se décomposer à 250°F.
Par ailleurs, la fumée de silice offre une résistance élevée à différentes températures. La fumée de silice contribue à augmenter la résistance des produits coulables à basse et haute température.
La fumée de silice est si spéciale car elle peut réagir avec Al2O3 à haute température pour former de la mullite., grâce à sa forte activité. Cela améliore la résistance et la stabilité de vos bétons réfractaires ordinaires. Grâce à la combinaison de son design et de ses matériaux, le produit peut avoir une résistance à l'écrasement à froid supérieure à 100 MPa après cuisson à environ 1000°C.
Utilisations de la fumée de silice dans les matériaux réfractaires
La fumée de silice est un sous-produit de la production de ciment Portland et est utilisée dans les matériaux réfractaires depuis des siècles..
La fumée de silice a de nombreuses applications:
– Réfractaires: La bonne proportion de fumée de silice permet au revêtement de la ruche de résister à des températures allant jusqu'à 2 100 °C sans déformation ni fusion.. Cela en fait la forme de revêtement la plus courante pour certains fours et fournaises..
– La fumée de silice est un type de substance qui peut avoir un impact direct sur la facilité avec laquelle elle s'écoule. Plus la teneur en silice de la substance est élevée, mieux ça coulera. L'utilisation de fumées de silice à faible teneur en SiO2 peut entraîner une teneur en eau plus élevée dans les bétons..
– Isolateurs structuraux: Les particules de fumée de silice peuvent contribuer à l’isolation thermique, car il est thermiquement stable et ne fond pas avant 2100°C.
– Céramique: La fumée de silice contribue également à améliorer les propriétés des matériaux céramiques.
– La fumée de silice est un matériau très réactif en raison de sa haute énergie libre de surface.. Pour cette raison, la fumée de silice entre généralement en collision avec d'autres particules et s'agglomère facilement. Afin d'améliorer sa réactivité, certains types de fumées de silice non densifiées sont souvent utilisées comme liants car elles ont une plus grande efficacité de dispersion. La fumée de silice est un réactif secondaire efficace dans la production de produits à faible résistance., ciment à couler haute densité.
Effet de la présence de fumée de silice sur les bétons contenant de l'oxyde de magnésium
L'utilisation de fumée de silice dans les bétons en oxyde de magnésium a été largement étudiée.. Les avantages potentiels sont une porosité réduite, perméabilité réduite, fuite de gaz réduite, retrait réduit, meilleure résistance à des températures élevées, et propriétés thermiques améliorées. Cette expérience vise à déterminer comment la présence de fumée de silice affecte les propriétés du béton contenant de l'oxyde de magnésium.. Un béton coulé est un type de béton qui durcit pour ne produire aucune tension superficielle..
La fumée de silice et son effet sur les matériaux réfractaires
La fumée de silice est un sous-produit du dioxyde de silicium, également connu sous le nom de micro silice. Dans le processus de fabrication, le sable est chauffé à 2,200 degrés Celsius dans un four pour produire du silicium et de la fumée de silice.
Cette silice a été utilisée dans les matériaux réfractaires car elle possède un point de fusion élevé et de faibles propriétés de conductivité thermique.. Les matériaux réfractaires sont utilisés dans des processus tels que la fabrication de l'acier et la production de verre pour leur résistance à la chaleur et à l'oxydation..
La fumée de silice est souvent utilisée pour cette raison dans la production de briques et de mortier destinés à la construction..
Les avantages et les inconvénients de la fumée de silice dans les matériaux réfractaires
La fumée de silice est utilisée comme additif dans les matériaux réfractaires depuis plus d'une décennie.. Il est encore largement utilisé aujourd'hui, mais il y a quelques arguments en faveur de l'utilisation de la fumée de silice. La fumée de silice est moins chère que les autres alternatives, il réduit les émissions de dioxyde de soufre et produit moins de fumée. Cependant, il y a aussi des inconvénients à utiliser de la fumée de silice. La fumée de silice peut provoquer une pollution lorsqu'elle est créée à des températures élevées, mais cela peut être atténué en utilisant des liants pour créer une forme plus solide du matériau.
Conclusion: Pourquoi la fumée de silice est un bon choix pour les matériaux réfractaires
La fumée de silice est l'un des matériaux réfractaires les plus populaires pour la fabrication de briques. C'est une source importante de dioxyde de silicium, qui forme des liaisons fortes avec l'oxyde de calcium et l'oxyde d'aluminium dans les briques en terre cuite. Cela en fait un matériau parfait pour une utilisation dans les matériaux réfractaires. En outre, il possède d'excellentes propriétés isolantes qui le rendent résistant à la chaleur et à la corrosion. Une autre caractéristique clé est sa faible densité, ce qui signifie qu'il prend moins de place que d'autres matériaux réfractaires comme le charbon finement broyé ou le mortier de chaux. En plus de ces avantages, Silica Fume also has a good thermal capacity and thermal conductivity because of the way that silicon dioxide conducts heat energy quickly from one place to another.
To sum it all, Silica Fume has numerous aspects that make it a perfect choice for refractory materials:
• This material is resistant to heat, fire, and shock.
• With a high heat capacity and low thermal conductivity, this material is the best choice for applications requiring resistance to high heat levels.
• The refractory material offers outstanding thermal stability. It does not crumble under thermal shock.
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