蒸汽蒸压温度对α型半水石膏晶体生长有什么重要性?

日期: 2018-01-03 来源:www.efful.com 作者:石膏粉厂家
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2017-12-29 石膏建材分会李楠 中国建材联合会石膏建材分会

蒸汽蒸压温度对α型半水石膏晶体生长有什么重要性?

答:蒸压温度必须大于二水石膏转化为半水石膏的温度,同时应小于转化为Ⅲ型无水石膏的温度,蒸压釜中温度(或压力)过高或过低,都会使得二水石膏的脱水溶解速度与α型半水石膏结晶成长速度不一致,影响α型半水石膏晶形发育成密实完美的晶体。另外,蒸压时间和料浆浓度也会对α型半水石膏晶体生长产生影响,一般情况下蒸压温度较低,那么蒸压时间就应该稍长一些;而蒸压温度较高时,在短时间内就可使晶体发育完成。在一定的转化温度与时间下,若料浆浓度过高,则使晶粒变小,比表面增大,这样会使半水石膏的需水量增大,因而石膏制品的强度较低;而过低的料浆浓度虽有利于α半水石膏的晶体长大,但生产效率低下;因此选用合理的蒸压制度对α半水石膏的晶体生长是有利的。

 

蒸压法生产α型高强石膏的整个转变过程有哪几个阶段?

答:蒸压法生成α型高强石膏的重要条件首先是温度和带有一定压力的饱和水蒸气,在密闭容器中经过一段时间的反应使二水石膏晶体转变成为α型半水石膏晶体,整个转变过程可分为以下三个阶段:

(1)热交换阶段:
    石膏在蒸压釜内首先与蒸气进行热交换,石膏块体由室温逐渐上升到125℃左右,水蒸气变成大量冷凝水排出,在进行热交换的同时,部分水被吸附在石膏块体上,并在压力和温度作用下,水份和热量从块体表面向内部渗透,二水石膏晶体开始进入向α型半水石膏晶体转变前的溶解阶段。

(2)溶解阶段:
    二水石膏在125℃的热水中溶解度可提高到6g/L,在这种状态下,其中3/2结晶水由固态逐步转向液态析出,所生成的半水石膏雏晶很快溶解于液态水中。

(3)结晶阶段   
    当溶解在液态水中的半水石膏达到饱和程度时,晶体开始形成,并部份析出α型半水石膏晶体。当整个浓度低于α型半水石膏的析晶浓度时,析晶过程将随之停止。α型半水石膏的细小晶坯就是在这一阶段生成的。直至二水石膏晶体全部转变成α型半水石膏晶体。

(4)脱水阶段
    二水石膏在完全溶解后,石膏块体即转入脱水阶段。排出多余的饱和水蒸气,压力降低。同时供给脱水所需要的热量。这时石膏块体内部的液态水在热量的作用下转变成为水蒸气,并逐步排出石膏块体外。

    随着压力的消失,液态水的蒸发,石膏块体内的溶液浓度逐步降低,α型半水石膏的晶体随着浓度降低而大量生成,晶体发育趋向完全。随着最后一些液态水的排出,整个石膏块体完全转变成α型半水石膏。其石膏块体的表面和内部形成一层密密麻麻、纵横交错的细长针状形结晶体。在低倍显微镜下可观察到结晶体的长径比约在20~30倍之间。

 

溶液中二水石膏的浓度对α半水石膏晶体的发育有何影响?
答:水热法制α半水石膏基本原理是一个溶解再结晶的过程,而结晶粒子大小和发育情况与性能直接有关系,若采用同样制作条件和同种原始结晶的二水石膏以及转晶剂,在很大程度上还取决于溶液的二水石膏浓度。随着二水石膏浓度递增,相应结晶中心增加、导致结晶粒子逐渐减小而且发育也不完全,在添加同种转晶剂的情况下,由于二水石膏的含量逐渐递增,制品性能明显下降,当二水石膏含量从15%提高到30%,半水石膏水膏比明显增加,随着二水石膏浓度的增加,添加单一的转晶剂尚不能达到预期效果。为了进一步提高溶液中二水石膏的含量,不仅要提高二水石膏的溶解度和增加其饱和度,同时,尚需抑制结晶中心的增加以及减小粒子间互相干扰作用,促使晶体缓慢发育壮大。因此,除添加转晶剂外,尚需添加一种表面活性剂。


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