CN113173721A - 一种复合硅粉制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合硅粉制作方法，包括如下步骤：S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝及二氧化钛四种物质；S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2600‑2760摄氏度；S3熔混物取出后自然冷却，送入破碎机破碎成为粒径50‑100mm的粗块；粗块通过粗磨过筛得到粗粉；在粗粉添加助磨剂进行超细化处理成为微粉；S4将微粉在110‑120℃的环境中作界面处理，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。采用本发明所述复合硅粉制作方法，得到的复合硅粉堆积密度为0.9‑1.5 g/cm3，具有粒径跨度大，微观级配优良，分散性能良好，掺入混凝土中使用需水比明显降低、能有效降低混凝土干缩率等特点。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，涉及硅粉改进技术，具体涉及一种复合硅粉制作方法。
背景技术
硅粉也叫微硅粉，学名“硅灰”，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。硅粉平均粒度在0.1-1微米，比表面积在15000-20000m2/kg之间，硅粉掺入混凝土后可以充分的分散、填充在水泥颗粒的空隙之间，使浆体更为致密，对水泥水化后生成的Ca(OH)2有较强的吸收力，形成发育良好的硅酸钙凝胶，可大大提高混凝土的强度。
由于硅粉堆积密度小，行业中为便于运输和储存，多经过高度增密措施使的硅粉堆积密度增加到0.5-0.6g/cm3左右，增密过程破坏了硅粉比表面积大的特性。同时，普通硅粉需水比大，分散性不好，造成混凝土和易性差，加入硅粉后混凝土干缩率高，易开裂等缺陷，也影响其在高性能混凝土中应用的关键因素，制约了硅粉的大量使用。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明公开了一种复合硅粉制作方法。
本发明所述复合硅粉制作方法，包括如下步骤：
S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝及二氧化钛四种物质；质量比为100:3-10:15-30:2-5；
S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2600-2760摄氏度，达到熔混温度后保持时间为1-4小时；
S3熔混物取出后自然冷却，送入破碎机破碎成为粒径50-100mm的粗块；粗块通过粗磨过筛得到100-500目的粗粉；在粗粉添加助磨剂进行超细化处理成为3000-6000目的微粉；
S4将微粉在110-120℃的环境中作界面处理，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。
具体的，所述助磨剂为步骤S3所述3000-6000目的微粉。
具体的，所述界面处理为加入偶联剂，偶联剂与微粉的添加体积比为1-4:100。
采用本发明所述复合硅粉制作方法，得到的复合硅粉堆积密度为0.9-1.5 g/cm3，具有粒径跨度大，微观级配优良，分散性能良好，掺入混凝土中使用需水比明显降低、能有效降低混凝土干缩率、便于罐车运输泵送的特点。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述复合硅粉制作方法，包括如下步骤:
S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝(Al2O3)及二氧化钛(TiO2)四种物质；质量比为100:3-10:15-30:2-5；
S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2600-2760摄氏度，以改变混合物的内部晶相结构；
等离子电炉是利用工作气体被电离时产生的等离子体来进行加热或熔炼的电炉。产生等离子体的装置，通常叫作等离子枪，有电弧等离子枪和高频感应等离子枪两类。把工作气体通入等离子枪中，枪中有产生电弧或高频（5～20兆赫）电场的装置,工作气体受作用后电离，生成由电子、正离子以及气体原子和分子混合组成的等离子体。等离子体从等离子枪喷口喷出后，形成高速高温的等离子弧焰，温度比一般电弧高得多。常用的工作气体是氩，它是单原子气体，容易电离，而且是惰性气体，可以保护物料。用于熔炼特殊钢、钛和钛合金、超导材料等。
S3熔混物取出后自然冷却，送入破碎机破碎成为50-100mm的粗块；粗块通过粗磨成100-500目的粗粉；在粗粉添加助磨剂进行超细化处理成为3000-6000目的微粉；可以先用3000目筛从粗粉中得到过筛得到少量3000目微粉作为助磨剂。
S4将微粉在110-120℃的环境中作界面处理成为中间料，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。
使用偶联剂，按照每100体积份微粉添加1-4份偶联剂进行界面处理，同时加入0.2-2份增强剂。
具体实施方式1：
S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝(Al2O3)及二氧化钛(TiO2)四种物质；质量比为100:5:20:2；
S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2600-2650摄氏度,熔混3小时；
S3熔混物取出后自然冷却至室温，送入破碎机破碎成为50-100mm的粗块；粗块通过粗磨过200目筛得到粗粉；在粗粉添加3000目微粉作为助磨剂进行超细化得到3000目微粉。
S4将微粉在110-120℃的环境中添加偶联剂和增强剂界面处理成为中间料，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。
使用偶联剂，按照每100体积份微粉添加1份偶联剂进行界面处理，同时加入0.5份增强剂。偶联剂、增强剂分别使用市售产品570甲基丙烯酰氧基和混凝土增强剂。最后得到的成品复合硅粉堆积密度为1.2 g/cm3。
具体实施方式2：
S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝(Al2O3)及二氧化钛(TiO2)四种物质；质量比为100:8:25:4；
S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2600-2650摄氏度,熔混3.5小时；
S3熔混物取出后自然冷却至室温，送入破碎机破碎成为50-100mm的粗块；粗块通过粗磨过200目筛得到粗粉；在粗粉添加3000目微粉作为助磨剂进行超细化得到3000目微粉。
S4将微粉在110-120℃的环境中添加偶联剂和增强剂界面处理成为中间料，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。
使用偶联剂，按照每100体积份微粉添加1份偶联剂进行界面处理，同时加入0.5份增强剂。偶联剂、增强剂分别使用市售产品570甲基丙烯酰氧基和混凝土增强剂。最后得到的成品复合硅粉堆积密度为1.42 g/cm3。
具体实施方式3：
S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝(Al2O3)及二氧化钛(TiO2)四种物质；质量比为100:8:25:4；
S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2650-2750摄氏度,熔混3.5小时；
S3熔混物取出后自然冷却至室温，送入破碎机破碎成为50-100mm的粗块；粗块通过粗磨过200目筛得到粗粉；在粗粉添加6000目微粉作为助磨剂进行超细化得到6000目微粉。
S4将微粉在110-120℃的环境中添加偶联剂和增强剂界面处理成为中间料，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。
使用偶联剂，按照每100体积份微粉添加1份偶联剂进行界面处理，同时加入0.5份增强剂。偶联剂、增强剂分别使用市售产品570甲基丙烯酰氧基和混凝土增强剂。最后得到的成品复合硅粉堆积密度为1.42 g/cm3。
使用对照例1：
将水泥、粉煤灰、砂石、水、添加剂按照32：27：21:19.8:0.2的比例混合制备混凝土，恢复室温后使用补偿混凝土收缩率测定仪按照GB50119-2203标准进行测试。
使用对照例2：将水泥、复合硅粉、粉煤灰、砂石、水、添加剂按照32：18:9：21:19.8:0.2的比例混合制备混凝土，恢复室温后使用补偿混凝土收缩率测定仪按照GB50119-2203标准进行测试。
复合硅粉为实施例1至3中制备的产品。
两个对照例取多个样品进行对比，对照例2相对对照例1收缩率减小5-12%，其中采用具体实施例1的硅粉收缩率减小5.2-8.5%，采用具体实施例2的硅粉收缩率减小6.0-9.5%，采用具体实施例3的硅粉收缩率减小9.4-11.5 %。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种复合硅粉制作方法，其特征在于,包括如下步骤：
S1.选择硅灰、生石灰、氧化铝及二氧化钛四种物质；质量比为100:3-10:15-30:2-5；
S2经过混合后送入等离子电炉进行高温熔混，熔混温度为2600-2760摄氏度，达到熔混温度后保持时间为1-4小时；
S3熔混物取出后自然冷却，送入破碎机破碎成为粒径50-100mm的粗块；粗块通过粗磨过筛得到100-500目的粗粉；在粗粉添加助磨剂进行超细化处理成为3000-6000目的微粉；
S4将微粉在110-120℃的环境中作界面处理，同时加入微量增强剂进行微复合，经冷混机冷却混合后输出成品。
2.如权利要求1所述的复合硅粉制作方法，其特征在于，所述助磨剂为步骤S3所述3000-6000目的微粉。
3.如权利要求1所述的复合硅粉制作方法，其特征在于，所述界面处理为加入偶联剂，偶联剂与微粉的添加体积比为1-4:100。
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