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膨润土的热稳定性如何

  膨润土,特别是其主要成分蒙脱石,具有一定的热稳定性。以下是对膨润土热稳定性的详细分析:

  一、热稳定性表现

  离子交换容量(CEC)的变化:

  在受热情况下,膨润土仍具有一定的阳离子交换能力。例如,加热至100℃时,其离子交换容量CEC能达到90mmol/100g以上。

  随着温度的继续升高,交换容量逐渐降低。对于钠基蒙脱石,CEC在300-390℃时中等强度降低,390-490℃时丧失膨胀性能;而钙基蒙脱石在390℃时即丧失膨胀性能,CEC降至12mmol/100g以下。

  水分释出:

  蒙脱石晶层间吸附的水在300℃左右完全释出。

  结构水在500℃时大量释出,800℃时完全释出,生成无水蒙脱石。

  熔点与化学成分的关系:

  膨润土的熔点与其化学成分密切相关。例如,高铁蒙脱石在1000℃以下焙化,而贫铁蒙脱石在1200~1300℃尚不熔化。

  碱金属和碱土金属的存在会使蒙脱石的耐火度降低。

  二、影响热稳定性的因素

  钠化程度:天然钠土的热稳定性高于钙土。

  矿物组成与化学成分:膨润土的热稳定性似乎与Fe2O3和MgO含量有密切关系,这反映了晶格中Al和Si被置换的程度。

  结晶构造:不同的结晶构造也会影响膨润土的热稳定性。

  三、应用中的热稳定性考虑

  在铸造等工业应用中,膨润土的热稳定性是一个重要考虑因素。例如,在型砂中,有效膨润土量高的型砂在浇注时受到热作用而烧损的膨润土量多,必须多补偿加入膨润土来弥补损失。此外,铸件厚度、砂/铁比、浇注温度和冷却时间等因素也会影响膨润土的烧损量。

  综上所述,膨润土具有一定的热稳定性,但具体表现受多种因素影响。在实际应用中,需要根据具体条件和需求来选择合适的膨润土类型和用量。

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