微硅粉的颗粒极其细微。从表2看出,极度小于1µm的占80%以上。平均粒么为0.1~0.15µm的是一种超微固体物质,微硅粉与其它粉状物质相比,其比表面积可达20000~280000cm2/g,比粉煤灰大于50倍左右,比水泥约大于50~100倍。超微粒的制造和应用是八十年代的高技术。目前已有Al2O3氧化锆、磁性氧化等多种超微粒和碳化硅和氧化硅及其它金属和合金超微粉,可用于精密陶瓷、高性能粉末冶金、导电性材料、磁性材料、传感器等新材料。所以,微硅粉具有的超微特性,在改善和提高材料的性能方面有着极为重要的作用。 冷凝形成微硅粉的过程极为迅速,所以Sio2还来不及形成晶体,其矿物属于无定矿物。它是一种具有很大表面活性的火山灰物质,是一种优质的水泥、混凝土掺合料和低水泥浇注料的添加剂。用X衍射分析表明,微硅粉的X衍射图谙显示为典型的玻璃态特征的弥散峰。 微硅粉在冷凝时的气、液、固相变的过程中受表面张力的作用,形成呈大小不一的圆球状,且表面较为光滑,有些可能是两个或多个圆球粒粘凝在一起的。掺有微硅粉的物料,这种微小光滑的球状体可以起到润滑使用,减少物料颗粒之间的摩擦力,从而改善了物料的可加工性能,可以相应降低用水量,提高材料的性能。 微硅粉用于混凝土,具有以下独特优点:
1.制造高标号混凝土(C70以上),显著提高混凝土的强度和泵送性能;
2.制造高抗渗(≥P30)、结构自防水混凝土,用于地铁、隧道、高层建筑物的地下室;
3.在水利、桥梁工程项目中,混凝土不仅需要上述基本指标,更对其耐磨、耐冲刷有非常苛刻的要求,掺入微硅粉成为必要;
4.制造海工和化工混凝土,由于其高致密性能,有效阻止硫酸盐及氯离子对混凝土的渗透、侵蚀,避免混凝土钢筋受到腐蚀,从而延长混凝土的寿命;
5 .快速施工需要的早强、高强混凝土;
6 .隧道、地铁、大型基坑结构施工过程中用于支护的高强喷射混凝土;
7.高速公路、大型桥梁的路面混凝土。
8 .水下施工项目(如:桥墩、大坝、钻井平台等)用的混凝土;
微硅粉应用于耐火材料具有下列特点:
1.提高浇注型耐火材料的流动性、减少用水量,使其易于成型,生产效率大为提高;
2.由于其超微结构的填隙作用,耐火材料的致密性和强度获得大幅度提高;
3.微硅粉具有高活性,在三氧化二铝(Al2O3)成份存在的前提下,更易生成莫来石相,使耐火材料的的高温强度、热震性明显提高。目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外,在电熔和烧结型耐火材料中亦正获得大量应用。微硅粉是近20 年发展起来的一种高活性材料,因为具有良好的火山灰性质和微粒填充作用,已广泛地用作混凝土的掺合料。微硅粉也称硅灰、硅尘或二氧化硅,是硅铁和硅金属生产中的工业尘埃,它是在冶炼硅、铁合金时由电弧炉中高纯度石英与焦碳发生还原反应而生成的。
微硅粉具有以下特性:① 它是一种非常细的粉末,主要成分是颗粒极细(0.1~0.2μm)的无定型的SiO2,它的平均粒径比水泥小100 倍,表面积约为1 5~2 0 m2/g ;②因为硅是从蒸汽冷凝而得,故其粉末具有非常完美的球状形态;③这种粉末含有85%~95%以上玻璃态的活性SiO2;④ 微硅粉的比重为22~25,松散容重为200~300 kg/m3。微硅粉掺入混凝土后,对新拌和硬化混凝土的作用与上述几个特性有关。
微硅粉的主要品质指标是它的SiO2 含量和细度。S i O 2 含量越高、细度越细,其对混凝土的改性效果也越好。目前,微硅粉的应用,主要是掺入混凝土中作硅粉混凝土。硅粉混凝土已在不少国家获得应用,在人居环境的建设中发挥了重要的作用。