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            氧化鈣材料的性能及優(yōu)化研究進(jìn)展


            來(lái)源:武漢科技大學(xué)省部共建耐火材料與冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

            [導(dǎo)讀]  一文了解氧化鈣應(yīng)用研究進(jìn)展。

            中國(guó)粉體網(wǎng)訊 氧化鈣材料具有優(yōu)良的熱力學(xué)穩(wěn)定性、脫硫脫磷性能、碳吸附性能等,是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中的一種重要堿性材料。但由于其抗水化性能較差,嚴(yán)重?fù)p害了材料的服役性能,限制了氧化鈣材料的適用范圍。本文闡述氧化鈣質(zhì)材料的應(yīng)用進(jìn)展,并歸納總結(jié)該材料體系熱力學(xué)穩(wěn)定性、脫硫脫磷、碳吸附和抗水化等性能優(yōu)化的主要措施。


            氧化鈣具有優(yōu)異的熱力學(xué)穩(wěn)定性、脫硫脫磷性能和碳吸附性能,被廣泛應(yīng)用于中間包過(guò)濾器、鋼包、玻璃窯蓄熱室、水泥窯燒成帶、感應(yīng)爐、LD轉(zhuǎn)爐和電爐等領(lǐng)域。氧化鈣晶體結(jié)構(gòu)為氯化鈉型,離子配位數(shù)為6,鈣離子位于氧離子的八面體空隙中,由于其晶格常數(shù)較大(a=0.4797nm),而體積密度相對(duì)較小(3.32g·cm3),因此晶格結(jié)構(gòu)較疏松,易發(fā)生水化反應(yīng)。當(dāng)氧化鈣發(fā)生水化反應(yīng)時(shí),由于反應(yīng)產(chǎn)物氫氧化鈣體積占比較大,因此材料易膨脹并導(dǎo)致裂紋增多甚至發(fā)生崩裂。氧化鈣熟料水化程度隨反應(yīng)溫度的升高而增大。目前,氧化鈣材料的抗水化性能是制約其服役性能和適用范圍的主要因素。


            本文主要闡述氧化鈣熱力學(xué)穩(wěn)定性、脫硫脫磷性能、碳吸附性能和抗水化性能的研究進(jìn)展,重點(diǎn)針對(duì)抗水化性能的優(yōu)化進(jìn)行歸納,并基于國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀提出氧化鈣耐火材料研究重點(diǎn)和發(fā)展方向。


            1、熱力學(xué)穩(wěn)定性


            氧化鈣的熱力學(xué)穩(wěn)定性較高,其熔點(diǎn)僅次于MgO、ZrO2和ThO2等,使用溫度可達(dá)到2000℃。由于其難與熔融金屬發(fā)生反應(yīng),因此常用于高溫合金坩堝的制備。相較氧化鎂坩堝,氧化鈣坩堝的熱穩(wěn)定性更強(qiáng)且向金屬液增氧更少。這主要是由于當(dāng)冶煉溫度相同時(shí),Ca的飽和蒸氣壓小于Mg約20倍。


            氧化鈣坩堝替代氧化鎂等材質(zhì)坩堝具有的更高熱力學(xué)穩(wěn)定性和更低增氧量,滿(mǎn)足超純凈鎳基高溫合金的熔煉。使用氧化鋁坩堝和氧化鈣坩堝冶煉得到鎳基高溫合金,而使用氧化鈣坩堝的高溫合金具有較高抗氧化性能和更優(yōu)異抗蠕變性能。經(jīng)過(guò)對(duì)氧化鈣和氧化鎂與鈦、鈦鋁合金進(jìn)行熱力學(xué)分析,結(jié)果表明氧化鈣坩堝可用于熔煉鈦合金,而氧化鎂則不適用。使用氧化鈣坩堝和氧化鎂坩堝在1600℃真空下冶煉Cr12鋼,對(duì)比發(fā)現(xiàn):當(dāng)爐內(nèi)氣壓為5~10Pa時(shí),氧化鈣未發(fā)生分解并未向鋼液供氧,且使用氧化鈣坩堝時(shí)Cr12鋼中夾雜物的平均粒徑、數(shù)量及面積比更小。


            2、脫硫脫磷性能


            航空航天、核能、交通和石化等對(duì)潔凈鋼和高溫合金性能的要求不斷提升,需提高純凈度,降低合金中非金屬夾雜物和O、S、P、H、N等有害元素含量。而雜質(zhì)控制技術(shù)既依賴(lài)合金冶煉技術(shù),也要求冶煉用材料具備對(duì)金屬熔體潔凈化功能。如潔凈鋼要求高潔凈度,鋼液中硫和磷含量應(yīng)小于0.01wt%。已有研究表明,相較其他材料,氧化鈣材料對(duì)鋼液中硫、磷、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)的吸附能力更強(qiáng),因此在潔凈鋼制備領(lǐng)域具有極大應(yīng)用潛力。氧化鈣材料脫硫作用的基本原理是與鋼液中S反應(yīng)生成CaS;而脫磷作用的基本原理是將鋼液中磷氧化為P2O5氣體。由于P2O5氣體穩(wěn)定性較差,與氧化鈣反應(yīng)形成磷酸鹽并溶入鋼渣內(nèi),鋼液中磷含量降低。


            在研究氧化鈣對(duì)污泥熱解過(guò)程中磷的轉(zhuǎn)化作用中,結(jié)果表明氧化鈣不僅促進(jìn)了正磷酸二酯向正磷酸單酯的轉(zhuǎn)化,而且使無(wú)機(jī)磷轉(zhuǎn)變?yōu)榱椎V物羥磷灰石。且隨氧化鈣添加量增加,羥基磷灰石的生成量增多。不同條件下氧化鈣對(duì)磷酸根吸附量的影響,氧化鈣作為除磷劑可高效去除廢水中的磷。


            在研究多孔氧化鈣顆粒脫硫過(guò)程中硫酸鹽化特性的數(shù)值模擬下,在850~900℃溫度段氧化鈣的脫硫效率達(dá)到最大值。粒徑大的氧化鈣顆粒反應(yīng)初期速率會(huì)略大于粒徑小的顆粒,但是隨著外部的CaSO4堵塞孔隙,大顆粒內(nèi)部反應(yīng)速率降低,最終停止反應(yīng)時(shí),內(nèi)部沒(méi)有參與反應(yīng)的氧化鈣會(huì)較多,整體轉(zhuǎn)化率較低;而粒徑較小的顆粒,由于顆粒內(nèi)部濃度差較小,整體反應(yīng)速率比較一致,因此可以最終達(dá)到較大的脫硫率。在相同溫度條件下,通過(guò)添加稀土化合物和其他金屬化合物作為氧化鈣的改性劑,也可以有效提高氧化鈣的脫硫率,由于該方法工藝簡(jiǎn)單,具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。


            3、碳吸附性能


            隨著人類(lèi)工業(yè)活動(dòng)的發(fā)展,二氧化碳濃度逐漸增加,氣溫逐年升高。據(jù)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年5月地球大氣中二氧化碳濃度為419ppm。據(jù)預(yù)測(cè),如果不加以控制,到本世紀(jì)末地球大氣二氧化碳濃度將增加至600~700ppm,而地表溫度將上升4.5~5.0°C。溫室效應(yīng)加劇不僅導(dǎo)致全球海平面上升,還威脅到人類(lèi)未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展,因此控制二氧化碳排放并遏制溫室效應(yīng)加劇是目前世界亟需解決的問(wèn)題。


            氧化鈣基材料具有高理論吸附量(吸附劑)、原料來(lái)源廣(石灰石、各種殼類(lèi)等)和成本低等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)成為二氧化碳固體吸附劑的研究對(duì)象。氧化鈣的吸附過(guò)程可分為化學(xué)反應(yīng)與內(nèi)部擴(kuò)散兩步驟,首先二氧化碳與氧化鈣表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),之后沿孔隙逐漸向氧化鈣內(nèi)部擴(kuò)散。隨反應(yīng)的推進(jìn),試樣表層新生成的碳酸鈣增多,最終堵塞氧化鈣表面氣孔并阻止二氧化碳的進(jìn)一步擴(kuò)散。因此,氧化鈣材料對(duì)二氧化碳吸附能力常低于其理論吸附能力。另外,氧化鈣基吸附劑在碳酸化/煅燒循環(huán)捕獲二氧化碳過(guò)程中因氧化鈣顆粒團(tuán)聚生長(zhǎng)、孔結(jié)構(gòu)坍塌導(dǎo)致吸附劑的孔隙率下降、比表面積減小,造成吸附劑燒結(jié)失活,吸附容量急劇下降。


            通過(guò)對(duì)氧化鈣進(jìn)行抗燒結(jié)改性處理,能夠維持吸附劑良好的孔結(jié)構(gòu)和比表面積,進(jìn)而提高氧化鈣基吸附劑的二氧化碳吸附能力。目前,抗燒結(jié)改性的研究主要包括水合作用改性、酸溶液改性和摻雜改性三種。水合作用改性可以使氧化鈣吸附劑在碳酸化反應(yīng)階段崩塌裂紋,獲得更大的比表面積,在煅燒階段降低反應(yīng)溫度和停留時(shí)間,減緩燒結(jié);酸溶液改性的吸附劑制備時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的氣體和小分子物質(zhì),孔隙率提高;摻雜改性可以促進(jìn)氧化鈣對(duì)二氧化碳的吸附和擴(kuò)散,還可以作為骨架分離氧化鈣顆粒,阻止其遷移和擴(kuò)散。


            此外,氧化鈣基吸附劑的孔徑大小及比表面積對(duì)其二氧化碳吸附性能具有較大影響。當(dāng)氧化鈣比表面積相同時(shí),增大試樣的平均孔徑,尤其是47~96nm處的中位孔徑時(shí),有利于促進(jìn)氧化鈣吸附劑的吸附速率和吸附容量。當(dāng)氧化鈣平均孔徑相近時(shí),增大試樣比表面積可以改善氧化鈣對(duì)CO2的吸附速率和吸附容量。


            4、抗水化性能


            4.1水化反應(yīng)過(guò)程及影響因素


            氧化鈣的水化過(guò)程具體過(guò)程為:氧化鈣顆粒表面水化后形成氫氧化鈣,使制品表面產(chǎn)生裂紋,并加快氧化鈣水化速度;當(dāng)氫氧化鈣顆粒掉落后,氧化鈣表面再次和水蒸氣接觸并發(fā)生反應(yīng),但由于氧化鈣顆粒表面包裹著一層反應(yīng)產(chǎn)物阻止了氧化鈣和水蒸氣的接觸,此時(shí)試樣的水化速率減小。氧化鈣的水化速率由化學(xué)反應(yīng)速率和擴(kuò)散速率決定。氧化鈣水化前期,水蒸氣與氧化鈣表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鈣雜質(zhì),此時(shí)水化速率由化學(xué)反應(yīng)速率決定。但隨氫氧化鈣生成量增多,水蒸氣須通過(guò)氧化鈣表面的氫氧化鈣層才能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng),此時(shí)氧化鈣水化速率由擴(kuò)散速率決定。氧化鈣表面的氫氧化鈣由于膨脹脫落,使水蒸氣重新與氧化鈣發(fā)生接觸并反應(yīng),因此氧化鈣的水化速度由以上兩種過(guò)程不斷重復(fù)控制。


            為氧化鈣熟料水化過(guò)程可分為表面水化加速期、誘導(dǎo)期、內(nèi)部水化加速期和衰退期四個(gè)階段,四個(gè)階段對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為0~1、1~3、3~5和5h后。氧化鈣遇水之后立即發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在4~7min內(nèi)出現(xiàn)第一次水化放熱速率,之后水分不斷進(jìn)入氧化鈣顆粒內(nèi)部,水化放熱速率增大,5h時(shí)達(dá)到第二個(gè)極值。然后水化速率下降,進(jìn)入衰退期。


            影響氧化鈣抗水化性能的主要因素有晶粒尺寸、顆粒大小、氣孔率和氣孔分布等。氧化鈣晶粒和顆粒尺寸越大其抗水化性能越強(qiáng),這是因?yàn)榇罅窖趸}的晶界面積和晶體表面自由能小,穩(wěn)定性高,且大粒徑氧化鈣的比表面積較小,與水接觸面積較小,因此其抗水化能力較強(qiáng)。


            混凝土中f-CaO的水化反應(yīng)過(guò)程與粒徑無(wú)關(guān),主要影響因素是氧化鈣顆粒表面的水化反應(yīng)層。當(dāng)氧化鈣氣孔率較高時(shí),水分子容易擴(kuò)散到樣品中,氧化鈣表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生水化反應(yīng),導(dǎo)致氧化鈣開(kāi)裂。當(dāng)氣孔分布不均勻時(shí),氧化鈣在不同位置的水化速率不同,從而產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力,造成氧化鈣砂開(kāi)裂,并進(jìn)一步提高氧化鈣的水化速率。


            4.2提高氧化鈣抗水化性能的措施


            為提高氧化鈣材料的抗水化性能,人們對(duì)其水化機(jī)理進(jìn)行了深入的研究,并對(duì)如何獲得低氣孔率、高密度、抗水化能力強(qiáng)的氧化鈣材料進(jìn)行了研究。主要研究措施可分為:促進(jìn)燒結(jié)法、表面處理法、外加電場(chǎng)抑制水分子吸附法。


            4.2.1促進(jìn)燒結(jié)法


            促進(jìn)燒結(jié)法的關(guān)鍵是促進(jìn)氧化鈣材料的燒結(jié)致密化。隨燒結(jié)溫度提高,氧化鈣微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生演變,晶粒尺寸增大,晶格畸變和晶胞參數(shù)減小,晶體發(fā)育良好,氧化鈣水化活性降低。


            當(dāng)燒結(jié)溫度由1630℃提高至1720℃時(shí),氧化鈣試樣的體積密度由2.88g·cm3增加到3.13g·cm3,顆粒間結(jié)合更緊密,試樣的抗水化性能得到明顯提高。


            但提高燒結(jié)溫度將增加制備成本,相較而言添加燒結(jié)助劑法具有操作簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)點(diǎn),可制備得到高致密度和抗水化性能良好的氧化鈣材料。


            根據(jù)燒結(jié)機(jī)理不同,氧化鈣常見(jiàn)的燒結(jié)助劑分為固相燒結(jié)助劑,如ZrO2、TiO2、CeO2、La2O3、Mg(OH)2,它們不會(huì)與CaO形成低熔點(diǎn)化合物。另一種是液相燒結(jié)助劑,會(huì)發(fā)生部分熔化和液體形成,如CuO、Al2O3、Fe2O3和MgAl2O4等。


            4.2.1.1固相燒結(jié)


            單斜ZrO2可以提高氧化鈣材料的抗水化性能,其基本原理是單斜ZrO2有效促進(jìn)了氧化鈣的燒結(jié)致密化并使游離氧化鈣含量降低。此外,氧化鈣和ZrO2反應(yīng)生成疏水性CaZrO3,分布在氧化鈣晶界處,即易發(fā)生水化的位置,有效阻止了水化反應(yīng),從而全面提高了氧化鈣材料的抗水化性能。但ZrO2添加量過(guò)多時(shí)將導(dǎo)致體積膨脹效應(yīng)加劇,使材料的抗水化性能降低,研究結(jié)果表明單斜ZrO2添加量為10wt%時(shí),氧化鈣材料的抗水化性能最佳。


            在氧化鈣材料中加入TiO2后,由于氧化鈣與TiO2之間的燒結(jié)反應(yīng),在樣品中檢測(cè)到多種含鈣化合物,包括Ca2SiO4(C2S)、Ca3SiO5(C3S)和Ca3Ti2O7。試樣的體積密度由2.51g·cm3提高到2.93g·cm3,顯氣孔率由23.2%降低至8.3%,氧化鈣材料的致密度和抗水化性能均得到改善。


            高溫下La2O3和CeO2均與氧化鈣反應(yīng)形成固溶體,材料中產(chǎn)生陽(yáng)離子空位,并促進(jìn)其燒結(jié)致密化;當(dāng)燒結(jié)溫度為1650℃時(shí),氧化鈣試樣的致密度達(dá)到98.5%。


            在氧化鈣材料中加入CeO2,發(fā)現(xiàn)由于Ca2+和Ce4+半徑相近,形成不等價(jià)置換固溶體,促進(jìn)材料的燒結(jié),從而提高了材料的抗水化性能。


            研究同樣發(fā)現(xiàn)Mg(OH)2可以提升氧化鈣的燒結(jié)致密化程度,這主要源于Mg(OH)2不僅促進(jìn)了氧化鈣晶粒生長(zhǎng)而且使氧化鈣晶粒尺寸更加均勻,改善材料的微觀結(jié)構(gòu),降低材料的顯氣孔率,進(jìn)而提升了氧化鈣質(zhì)材料的抗水化性能。


            4.2.1.2液相燒結(jié)


            CuO燒結(jié)助劑對(duì)CaO材料的燒結(jié)作用,結(jié)果表明:反應(yīng)過(guò)程中形成的液相CaO·CuO能夠促進(jìn)材料在較低溫度下燒結(jié),當(dāng)CuO添加量為1%(w)時(shí),1550℃熱處理后材料的致密度提高至理論密度的93%。


            Al2O3可以與氧化鈣反應(yīng)生成3CaO·Al2O3(C3A)相化合物,C3A是一種低熔點(diǎn)礦物相,可在較低溫度下出現(xiàn)液相,促進(jìn)燒結(jié),如果生成量不大,就不會(huì)明顯降低材料的高溫性能。其主要分布在氧化鈣晶粒間并包裹住氧化鈣晶粒,從而促進(jìn)了試樣的燒結(jié)致密化和氧化鈣晶粒的生長(zhǎng)。


            納米Fe2O3有利于促進(jìn)氧化鈣材料的燒結(jié)致密化,作用機(jī)理包括三個(gè)方面:納米顆粒能夠填充孔隙并提升材料致密度,減少水化通道;納米Fe2O3在氧化鈣晶體中具有較高的溶解度,從而在氧化鈣中形成陽(yáng)離子空位并產(chǎn)生較高的原子遷移率;另外,納米Fe2O3還有利于促進(jìn)氧化鈣顆粒生長(zhǎng),最終提高了燒結(jié)石灰的抗水化性能。當(dāng)燒成溫度為1650℃且添加納米Fe2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%時(shí),氧化鈣材料的體積密度達(dá)到3.20g·cm3


            添加MgAl2O4納米顆?娠@著提高氧化鈣的抗水化性能,這是由于將游離氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)镃3A和CaO·Al2O3(CA)等,從而降低材料中游離氧化鈣的含量,并通過(guò)形成致密的微觀結(jié)構(gòu)來(lái)促進(jìn)致密化。


            4.2.2表面處理法


            表面處理法可分為無(wú)水有機(jī)涂層法和抗水性無(wú)機(jī)薄膜涂層法。無(wú)水有機(jī)物涂層法是在材料表面涂裹一層疏水油,如石蠟、瀝青、樹(shù)脂和焦油等。這種方法不僅可以改善氧化鈣的抗剝落性和抗磨損性,而且也能提高其抗水化性能。蒯超等研究了浸蠟工藝對(duì)高鈣鎂鈣質(zhì)耐火材料抗水化性能的影響。研究表明最佳的浸蠟工藝能有效提高高鈣鎂鈣質(zhì)耐火材料試樣的抗水化性能,經(jīng)處理后的材料可在自然環(huán)境中可保存半年以上。


            但由于無(wú)水有機(jī)涂層法可能會(huì)污染到環(huán)境且效果不太明顯應(yīng)用較少,目前廣泛采用的是抗水性無(wú)機(jī)薄膜涂層法?顾詿o(wú)機(jī)薄膜涂層法是利用外界條件在氧化鈣表面形成一種不溶于水的物質(zhì),常見(jiàn)的無(wú)機(jī)薄膜有CaCO3和NaCaPO4等。碳酸化改性后,氧化鈣的表面致密度和抗水化性能得到明顯提高。氧化鈣的水化增重率比之前降低了80%。誘導(dǎo)時(shí)間與氧化鈣表面形成CaCO3層厚度的平方成正比。水化試驗(yàn)結(jié)果表明:碳化處理對(duì)不同氣孔率的氧化鈣材料均明顯抗水化性能提升。


            使用硅烷偶聯(lián)劑-十八烷基三氯硅烷對(duì)氧化鈣粉體進(jìn)行表面改性,并有效地降低了水蒸氣與氧化鈣的反應(yīng)速率。聚羧酸酯醚(PCE)可以在短時(shí)間內(nèi)將氧化鈣的強(qiáng)水化性轉(zhuǎn)變?yōu)榉(wěn)定水化性。當(dāng)氧化鈣與純水接觸時(shí),氧化鈣顆粒在幾分鐘內(nèi)開(kāi)始發(fā)生水合反應(yīng),同時(shí)釋放大量熱量。添加PCE通過(guò)形成休眠期減緩了快速放熱,并顯著影響了水合產(chǎn)物的結(jié)晶度。將氧化鈣試樣埋在含Cr2O3的粉料中燒成,Cr2O3揮發(fā)擴(kuò)散到表面和氧化鈣反應(yīng)生成CaO·Cr2O3·Cr2O3,CaO·Cr2O3·Cr2O3阻止了水蒸氣和氧化鈣發(fā)生反應(yīng),提高了其抗水化性能。


            Y2O3涂層對(duì)陶瓷型芯微觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、抗水化性能以及與Ti-6Al-4V合金界面反應(yīng)的影響。結(jié)果表明:Y2O3涂層改善了氧化鈣基陶瓷芯在1450℃燒結(jié)后的抗水化性能。抗彎強(qiáng)度由11.2MPa提高到18.8MPa。Y2O3@CaO(CaO顆粒上包覆Y2O3涂層)陶瓷具有良好的抗水化性能,對(duì)Ti-6Al-4V合金界面反應(yīng)具有良好的力學(xué)性能和界面穩(wěn)定性。


            通過(guò)將陶瓷浸入非水解溶膠中,在MgO-CaO陶瓷上沉積鋯酸鈣涂層,顯微結(jié)果和物相分析結(jié)果表明:氧化鈣表面發(fā)生反應(yīng)并形成鋯酸鈣,與未經(jīng)處理的陶瓷相比,具有鋯酸鈣涂層的MgO-CaO陶瓷表現(xiàn)出顯著改善的抗水化性能。


            4.2.3外加電場(chǎng)抑制水分子吸附法


            近年來(lái),外加電場(chǎng)抑制水分子吸附法成為氧化鈣材料抗水化性能研究的新思路。外加電場(chǎng)對(duì)水分子在CaO(100)表面吸附行為的影響結(jié)果表明:水分子在CaO(100)表面的橋位容易垂直向上和垂直向下吸附。在外加負(fù)電場(chǎng)作用下,水分子與CaO(100)表面間的距離和吸附能均隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增大而增大。同時(shí)水分子的鍵角減小,逐漸趨于單獨(dú)水分子。


            電荷轉(zhuǎn)移結(jié)果表明,隨負(fù)電場(chǎng)強(qiáng)度的增加,鈣原子向氧原子轉(zhuǎn)移的電子越來(lái)越少,這再次表明水分子與CaO(100)面的相互作用不斷減弱。在外加正電場(chǎng)作用下,水分子與CaO(100)面間的距離隨電場(chǎng)強(qiáng)度的增加變化不大,但吸附能逐漸由負(fù)變?yōu)檎M饧与妶?chǎng)可以抑制水分子在氧化鈣表面的吸附,為提高鎂鈣系耐火材料的抗水化性能提供了新思路。


            5、總結(jié)


            氧化鈣材料具有優(yōu)異的熱力學(xué)穩(wěn)定性、脫硫脫磷性能和碳吸附性能等特點(diǎn),對(duì)我國(guó)高溫冶金以及化工行業(yè)的發(fā)展起著重要作用,但由于氧化鈣材料抗水化性能較差,嚴(yán)重限制其在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。


            目前,對(duì)氧化鈣抗水化性能的提升,國(guó)內(nèi)外研究主要集中于引入添加劑燒結(jié)法、表面處理法和外加電場(chǎng)抑制水分子吸附法。引入添加劑燒結(jié)法一般會(huì)引入一些低熔點(diǎn)物質(zhì),降低氧化鈣的使用性能,有的甚至?xí)廴句撘海槐砻嫣幚矸ú荒軓母窘鉀Q材料的水化問(wèn)題,表面形成的薄膜受熱容易分解,限制了氧化鈣制品的使用性能,因此氧化鈣材料表面包裹層趨向于使用可溶性鹽類(lèi)、氧化鎂等廉價(jià)物,并采用電化學(xué)方法進(jìn)行包裹;外加電場(chǎng)抑制水分子吸附法操作復(fù)雜,仍處于實(shí)驗(yàn)室階段,仍未普及。


             (中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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