microsilicium, ook wel bekend als silicafume, is een bijproduct van de siliciummetaal- en ferrosiliciumindustrie. Dit amorf siliciumdioxide (SiO2) wordt gegenereerd als een gas tijdens de reductie van zeer zuiver kwarts in ondergedompelde elektrische vlamboogovens. Terwijl het gesmolten metaal wordt geproduceerd, een op silica gebaseerd gas wordt uitgestoten. Deze gasvormige damp, bij het opstaan, koelt snel af en vormt extreem klein, amorf, bolvormige deeltjes.

microsilicium: Een nadere blik op de vorming ervan

De microsilica wordt opgevangen in een zakhuis, een systeem dat is ontworpen voor het filteren van de hete lucht en gassen die uit de oven worden afgevoerd. Deze gasdamp condenseert in zakhuiscollectoren, vorming van een zeer fijn poeder van bolvormige deeltjes. Deze deeltjes gemiddeld 0.1 tot 0.3 micron in doorsnee, met een oppervlakte van 17 tot 30 m2/g.

Fysische en chemische kenmerken van microsilica

Microsilica is een grijs of grijswit poeder met een vuurvastheid van meer dan 1600℃. De bulkdichtheid varieert van 320 tot 700 kg/m³. De chemische samenstelling van microsilica is voornamelijk SiO2, boekhouding voor 75 tot 98% van de inhoud ervan. Andere componenten zijn Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO, en Na2O. De pH-waarde van microsilica is neutraal.

De fijnheid van de silicadamp is minder dan 1 μm, met een gemiddelde deeltjesgrootte van 0.1 – 0.3 μm en een specifiek oppervlak van 20 – 28 m2/g. Deze fijnheid en specifieke oppervlakte zijn ongeveer 80-100 keer dat van cement en 50-70 maal die van vliegas.

Microsilica in de vuurvaste industrie

Microsilica wordt op grote schaal gebruikt in de vuurvaste industrie. Het speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de prestaties van amorfe vuurvaste materialen. Hier zijn enkele van zijn toepassingen:

1. Het dient als vervanging voor puur aluminiumoxide in vuurvaste materialen.
2. Het wordt gebruikt als additief bij de productie van amorfe en gevormde vuurvaste producten, aanzienlijk verbeteren van hun sterkte en prestaties bij hoge temperaturen.
3. Het wordt gebruikt als stollingsmiddel in de algehele gietpan.
4. Het wordt gebruikt als bindmiddel, stollingsmiddel, en additief voor andere vuurvaste producten.

Microsilica in beton

Microsilicapoeder kan de ruimtes tussen cementdeeltjes opvullen, waardoor de slurry dichter wordt. De toepassingen in beton omvatten:

1. Versterking van kracht: toevoegen 5-10% microsilica kan de druksterkte verhogen door 10-30% and the flexural strength by more than 10%.
2. Increasing density: It can enhance the impermeability by 5-18 times and the chemical resistance by more than 4 keer.
3. Improving frost resistance: Na 300-500 snelle vries-dooicycli, the relative elastic modulus of microsilica powder decreases by 10-20%, while ordinary concrete decreases to 30-73% door 25-50 cycli.
4. Providing early strength: Microsilica concrete shortens the induction period and exhibits early strength characteristics.
5. Enhancing anti-abrasion and anti-cavitation resistance: The punching resistance of microsilica concrete improves 0.5-2.5 tijden in vergelijking met gewoon beton, en zijn anti-cavitatievermogen verbetert 3-16 keer.

Andere toepassingen van microsilica

Microsilica wordt gebruikt als vulstof in rubber of kunststof in de elastomeren/polymeerindustrie. Het wordt gebruikt in het defluoreringsproces tijdens de productie van dicalciumfosfaat (diereneten) in de kunstmestindustrie. In de olie- en gasindustrie, het wordt gebruikt bij vulwerkzaamheden in boorgaten om de stroming te verbeteren en de doorlaatbaarheid te verminderen. In de vezelcementindustrie, het wordt gebruikt om de sterkte en doorlaatbaarheid van gegolfde dakpanelen te verbeteren. In spuitbeton, of spuitbeton, silica fume vermindert de terugslag en verhoogt de hechtsterkte, productiviteit, en besparingen op materiaalkosten. Het wordt ook gebruikt in commerciële gips- en betonnen wandplaatproducten voor betere prestaties.