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| 硅微粉的基本性能及市場現(xiàn)狀（一） |
| 來源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2015-07-17 10:47:27 瀏覽次數(shù)： |
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1 化學(xué)組成
在自然界中，最常見、應(yīng)用最多的硅質(zhì)礦物原料是硅微粉。主要化學(xué)成分是二氧化硅，莫氏硬度為6-7，其結(jié)晶體為六方型，有的是塊狀，還有的是細(xì)小微粒狀物質(zhì)。外觀為白色、無色、青灰色等。
在硅鐵生產(chǎn)過程中，每產(chǎn)生一噸硅鐵，大約會(huì)產(chǎn)生硅微粉，可用特有的裝置回收利用。硅微粉的質(zhì)量主要與冶煉金屬硅和硅鐵種類有關(guān)；在冶煉同一種硅鐵中，隨著電爐溫度提高，硅微粉質(zhì)量提高。市場上硅微粉的產(chǎn)品很多，他們的化學(xué)成分不一樣，二氧化硅含量一般在85-96%之間其他成分主要是一些游離雜質(zhì)，并且絕大部分呈非晶態(tài)。硅微粉火山灰活性以及與堿液的反應(yīng)能力主要由游離態(tài)二氧化硅的量決定。
二氧化硅有效含量是評(píng)價(jià)硅微粉產(chǎn)品質(zhì)量的主要指標(biāo)，市場上銷售的商品硅微粉中二氧化硅含量要高于88%，硅微粉顏色主要受雜質(zhì)碳以及三氧化二鐵含量決定。高質(zhì)量硅微粉中二氧化硅含量較高，顏色較白。
硅微粉隨含碳量增高，顏色從淺灰色逐漸變?yōu)樯罨疑?；與水混合呈灰黑色，而拌成混凝土后呈青灰色。硅微粉粒度很小，其中粒度在0.3μm以下的占99.9%，比表面積為，20-28g/m2比表面積比水泥高80-100倍，比粉煤灰高50-70倍。
2 化學(xué)性質(zhì)
硅微粉的火山灰活性很高，與水混合后由于比表面積大的原因，表面層溶解很快，形成團(tuán)狀的沉淀物，也就是無定形硅凝膠，這些凝膠以及游離的二氧化硅會(huì)將水泥水化而產(chǎn)生的氫氧化鈣吸收，從而降低水泥中的氫氧化鈣含量，在此過程中產(chǎn)生高強(qiáng)度的低堿水化硅酸鈣，它可以提高水泥強(qiáng)度。
另外，由于硅微粉的比表面積很大，在凝聚過程中吸收了大量自由水，從而減少泌水，使自由水在集料界面上的聚集降低，可以密實(shí)界面區(qū)結(jié)構(gòu)，另一方面，可以限制氫氧化鈣晶體的生長，細(xì)化晶粒，降低排列的方向性，使得界面過渡區(qū)顯微硬度弱谷消失，達(dá)到改善界面結(jié)構(gòu)目的。
另外，硅微粉和它的反應(yīng)物可以填充水泥界面的小孔，使水泥面的孔隙率降低，與此同時(shí)，增加了凝膠孔以及過渡孔，大大改變孔徑分布，減少大孔數(shù)量，增加小孔數(shù)量，并且均勾分布了孔數(shù)，改變了水泥面在受力時(shí)的應(yīng)力分布狀況，從而提高水泥強(qiáng)度。
3 硅微粉的分類
生產(chǎn)工藝不同，所生產(chǎn)的硅微粉質(zhì)量也不一樣，按生產(chǎn)工藝不同，可以將硅微粉分為：結(jié)晶硅微粉、溶融硅微粉、方石英硅微粉以及活性硅微粉結(jié)晶硅微粉。
結(jié)晶硅微粉主要原料是品位較高的天然石英。生產(chǎn)工藝是獨(dú)特的無鐵研磨工藝，其優(yōu)點(diǎn)是色白、質(zhì)純。這種工藝比較成熟，所以結(jié)晶硅微粉的物理以及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且粒度分布合理，可以控制。結(jié)晶硅微粉可分為高純度結(jié)晶硅微粉、電子級(jí)結(jié)晶硅微粉和一般填料級(jí)結(jié)晶硅微粉三種。
溶融硅微粉的主要原料是優(yōu)質(zhì)天然石英，生產(chǎn)工藝是獨(dú)特高溫處理工藝，由于溫度高，其分子結(jié)構(gòu)排列發(fā)生變化，從有序排列變?yōu)闊o序排列。它的主要特性：顏色白、純度高、線膨脹系數(shù)低、電磁輔射性好、化學(xué)特性穩(wěn)定、耐化學(xué)腐燭性好、粒度分布可控并且有序。
方石英硅微粉：方石英硅微粉主要原料也是優(yōu)質(zhì)天然石英，處理工藝是先高溫鍛燒，然后快速冷卻，最后再磨碎。它的純度也很高，由于是快速冷卻，使得晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，它的主要晶相是方石英。
活性硅微粉：活性硅微粉的工藝比較獨(dú)特，它的表面已經(jīng)被硅烷等材料進(jìn)行改性處理，其目的是降低他的親水性。其做為混合料及填充物可提高機(jī)械、電子和化學(xué)特性。
4 基本性能
（1）具有良好絕緣性，硅微粉具有高純度、性能穩(wěn)定以及好的電絕緣性等優(yōu)點(diǎn)，從而使得它在凝固之后的固化物也具有絕緣性能好和抗電弧性能高的特性。
（2）在環(huán)氧樹脂中加入硅微粉，降低它在固化時(shí)的放熱峰值溫度，也能使固化物的線膨脹系數(shù)以及收縮率降低，降低固化物內(nèi)應(yīng)力，避免開裂。
（3）硅微粉屬惰性物質(zhì)，很難與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并且與酸堿反應(yīng)不多，如果在物件表面覆蓋一層硅微粉顆粒，可有效提高抗腐燭能力。
（4）顆粒級(jí)配合理，使用時(shí)能減少和消除沉淀、分層現(xiàn)象；可使固化物的抗拉、抗壓強(qiáng)度增強(qiáng)，耐磨性能提高，并能增大固化物的導(dǎo)熱系數(shù)，增加阻燃性能。
（5）經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的硅微粉，對(duì)各類樹脂有良好的浸潤性，吸附性能好，易混合，無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。
（6）在有機(jī)樹脂中加入硅微粉填充劑，能提高固化物的各項(xiàng)性能，并且也降低了成本。
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