Výrobci tekutého/práškového křemičitanu draselného

Výhody aplikace a výkonu křemičitan draselný v žáruvzdorných materiálech

1. Základní vlastnosti křemičitanu draselného

Křemičitan draselný (K₂O·nSiO₂) je anorganická sloučenina s následujícími klíčovými vlastnostmi:
Vysoká vazba: Může vytvořit stabilní strukturu s různými anorganickými materiály (jako je oxid hlinitý a oxid křemičitý).
Odolnost vůči vysokým teplotám: Teplota rozkladu je obvykle vyšší než 1000 °C, vhodná pro prostředí s vysokou teplotou.
Chemická stabilita: Je odolný proti kyselinám a oxidaci a dobře funguje v metalurgickém a chemickém prostředí.
Ochrana životního prostředí: Je netoxický a bez těkavých organických sloučenin (VOC), což je v souladu s trendem zeleného průmyslu.

2. Hlavní aplikace v žáruvzdorných materiálech

Křemičitan draselný je široce používán v následujících žáruvzdorných polích jako pojivo nebo přísada:
Žáruvzdorné žárobetony: Zlepšují celkovou pevnost a stabilitu tepelného šoku (jako je vyzdívka vysokých pecí a opravy pecí).
Žáruvzdorné nátěry: Potahování kovových nebo keramických povrchů pro zvýšení odolnosti proti oxidaci a korozi při vysokých teplotách.
Žáruvzdorné pojivo cihel: Nahrazuje tradiční fosfáty a snižuje křehkost při vysokých teplotách.
Výrobky z keramických vláken: Fixuje strukturu vláken a zlepšuje tepelnou izolaci (jako je letecká tepelná izolační vrstva).

3. Analýza výkonových výhod

Ve srovnání s tradičními žáruvzdornými pojivy (jako je křemičitan sodný a fosforečnan) výhody křemičitanu draselného zahrnují:

(1) Vynikající odolnost vůči vysokým teplotám
Křemičitan draselný vykazuje vynikající stabilitu v prostředí s vysokou teplotou. Jeho teplota rozkladu je obvykle přes 1000 °C a některé upravené produkty vydrží i extrémní podmínky nad 1300 °C. Naproti tomu křemičitan sodný při vysokých teplotách snadno měkne, zatímco fosforečnany mohou při dlouhodobém používání při vysokých teplotách zkřehnout. Díky tomu je křemičitan draselný ideální volbou pro vysokoteplotní průmyslové scénáře, jako jsou metalurgie a sklářské pece.

(2) Vyšší pevnost spoje a strukturální stabilita
Křemičitan draselný vytváří po ztuhnutí trojrozměrnou síťovou strukturu Si-O-K, která dává žáruvzdornému materiálu vyšší mechanickou pevnost. Experimentální data ukazují, že pevnost v ohybu a pevnost v tlaku žárobetonových žárobetonových materiálů s použitím křemičitanu draselného jako pojiva může být zvýšena o 20 % až 30 % při současném snížení rizika strukturální deformace při vysokých teplotách.

(3) Vynikající odolnost proti tepelným šokům
V důsledku nízkého koeficientu tepelné roztažnosti křemičitanu draselného není snadné s ním spojený žáruvzdorný materiál prasknout při prudkých změnách teploty (jako je proces spouštění a vypínání pece). Tato vlastnost výrazně prodlužuje životnost žáruvzdorné vyzdívky a snižuje náklady na údržbu.

(4) Vynikající odolnost proti chemické korozi
Křemičitan draselný vykazuje silnou odolnost vůči kyselé strusce, roztavenému kovu a alkalickému prostředí a je zvláště vhodný pro průmyslová zařízení, která jsou náchylná ke korozi, jako jsou tavby oceli a chemické reaktory. Naproti tomu tradiční fosfátová pojiva jsou náchylná k selhání za kyselých podmínek.

(5) Ochrana životního prostředí a bezpečnost
Křemičitan draselný neobsahuje těkavé organické sloučeniny (VOC) a při vysokých teplotách neuvolňuje toxické plyny, což odpovídá předpisům EU REACH a trendům zelené výroby. Proces jeho výroby a použití má navíc malý dopad na zdraví pracovníků a životní prostředí a je vhodný pro průmyslová odvětví s přísnými požadavky na ochranu životního prostředí (jako jsou potravinářské sklářské pece).

(6) Konstrukce a přizpůsobivost procesu
Křemičitan draselný může být formulován v kapalné nebo práškové formě, což je vhodné pro různé stavební procesy, jako je stříkání, lití nebo máčení. Doba vytvrzování může být flexibilně řízena úpravou modulu (poměr SiO₂/K2O) nebo přidáním urychlovačů (jako jsou alumináty), aby byly splněny různé výrobní potřeby.

4. Průmyslové výzvy a řešení

Pomalá rychlost vytvrzování: Reakci lze urychlit přidáním nano-siliky nebo oxidů kovů.
Vyšší náklady: Ve srovnání se sodíkovým vodním sklem je cena o 10% ~ 15% vyšší, ale může být kompenzována prémií za výkon.
Stabilita při skladování: Musí být uzavřený a odolný proti vlhkosti. Doporučuje se použít modifikovanou kapalinu křemičitanu draselného (jako je úprava modulu na 2,5~3,5).