ผู้ผลิตโพแทสเซียมซิลิเกตแบบของเหลว/ผง

ข้อดีการใช้งานและประสิทธิภาพของ โพแทสเซียมซิลิเกต ในวัสดุทนไฟ

1. คุณสมบัติพื้นฐานของโพแทสเซียมซิลิเกต

โพแทสเซียมซิลิเกต (K₂O·nSiO₂) เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีคุณสมบัติสำคัญดังต่อไปนี้:
การยึดเกาะสูง: สามารถสร้างโครงสร้างที่มั่นคงด้วยวัสดุอนินทรีย์หลากหลายชนิด (เช่น อลูมินาและซิลิกา)
ทนต่ออุณหภูมิสูง: อุณหภูมิการสลายตัวมักจะมากกว่า 1,000 ° C เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง
ความเสถียรทางเคมี: ทนต่อกรดและทนต่อการเกิดออกซิเดชัน และทำงานได้ดีในสภาพแวดล้อมทางโลหะและเคมี
การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม: ไม่เป็นพิษและปราศจากสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ซึ่งสอดคล้องกับแนวโน้มของอุตสาหกรรมสีเขียว

2. การใช้งานหลักในวัสดุทนไฟ

โพแทสเซียมซิลิเกตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวัสดุทนไฟต่อไปนี้เป็นสารยึดเกาะหรือสารเติมแต่ง:
วัสดุทนไฟแบบหล่อได้: ปรับปรุงความแข็งแรงโดยรวมและความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (เช่น การบุในเตาถลุงเหล็กและการซ่อมแซมเตาเผา)
การเคลือบวัสดุทนไฟ: การเคลือบพื้นผิวโลหะหรือเซรามิกเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง
สารยึดเกาะอิฐทนไฟ: แทนที่ฟอสเฟตแบบเดิมและลดการเปราะที่อุณหภูมิสูง
ผลิตภัณฑ์เส้นใยเซรามิก: แก้ไขโครงสร้างเส้นใยและปรับปรุงฉนวนกันความร้อน (เช่น ชั้นฉนวนกันความร้อนในอวกาศ)

3. การวิเคราะห์ความได้เปรียบด้านประสิทธิภาพ

เมื่อเปรียบเทียบกับสารยึดเกาะทนไฟแบบดั้งเดิม (เช่น โซเดียมซิลิเกตและฟอสเฟต) ข้อดีของโพแทสเซียมซิลิเกต ได้แก่:

(1) ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม
โพแทสเซียมซิลิเกตมีความเสถียรดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง โดยปกติอุณหภูมิการสลายตัวจะสูงกว่า 1,000°C และผลิตภัณฑ์ที่ดัดแปลงบางชนิดสามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรงเกิน 1300°C ได้ด้วย ในทางตรงกันข้าม โซเดียมซิลิเกตจะอ่อนตัวลงได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง ในขณะที่ฟอสเฟตอาจเปราะได้ในระหว่างการใช้งานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว ทำให้โพแทสเซียมซิลิเกตเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมที่มีอุณหภูมิสูง เช่น โลหะวิทยาและเตาเผาแก้ว

(2) ความแข็งแรงในการยึดเกาะที่สูงขึ้นและความเสถียรของโครงสร้าง
โพแทสเซียมซิลิเกตสร้างโครงสร้างเครือข่ายสามมิติ Si-O-K หลังจากการแข็งตัว ทำให้วัสดุทนไฟมีความแข็งแรงเชิงกลสูงขึ้น ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่ากำลังรับแรงดัดงอและกำลังรับแรงอัดของวัสดุหล่อทนไฟที่ใช้โพแทสเซียมซิลิเกตเป็นสารยึดเกาะสามารถเพิ่มขึ้นได้ 20% ถึง 30% พร้อมทั้งลดความเสี่ยงของการเสียรูปของโครงสร้างที่อุณหภูมิสูง

(3) ทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนได้ดีเยี่ยม
เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำของโพแทสเซียมซิลิเกต วัสดุทนไฟที่ยึดติดด้วยจึงไม่แตกง่ายเมื่อประสบกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รุนแรง (เช่น กระบวนการเริ่มต้นและปิดการทำงานของเตาเผา) คุณสมบัตินี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของซับวัสดุทนไฟได้อย่างมากและลดต้นทุนการบำรุงรักษา

(4) ทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีเยี่ยม
โพแทสเซียมซิลิเกตมีความต้านทานสูงต่อตะกรันที่เป็นกรด โลหะหลอมเหลว และสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ไวต่อการกัดกร่อน เช่น การถลุงเหล็กและเครื่องปฏิกรณ์เคมี ในทางตรงกันข้าม สารยึดเกาะฟอสเฟตแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวภายใต้สภาวะที่เป็นกรด

(5) การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัย
โพแทสเซียมซิลิเกตไม่มีสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) และไม่ปล่อยก๊าซพิษที่อุณหภูมิสูง ซึ่งเป็นไปตามระเบียบข้อบังคับของ EU REACH และแนวโน้มการผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ กระบวนการผลิตและการใช้งานมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อสุขภาพของพนักงานและสิ่งแวดล้อม และเหมาะสำหรับอุตสาหกรรมที่มีข้อกำหนดด้านการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมที่เข้มงวด (เช่น เตาเผาแก้วเกรดอาหาร)

(6) การก่อสร้างและการปรับตัวของกระบวนการ
โพแทสเซียมซิลิเกตสามารถกำหนดได้ในรูปแบบของเหลวหรือผง ซึ่งสะดวกสำหรับกระบวนการก่อสร้างต่างๆ เช่น การฉีดพ่น การเท หรือการจุ่ม สามารถควบคุมเวลาในการแข็งตัวได้อย่างยืดหยุ่นโดยการปรับโมดูลัส (อัตราส่วน SiO₂/K₂O) หรือเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่น อะลูมิเนต) เพื่อตอบสนองความต้องการในการผลิตที่หลากหลาย

4. ความท้าทายและแนวทางแก้ไขของอุตสาหกรรม

ความเร็วในการบ่มช้า: สามารถเร่งปฏิกิริยาได้โดยการเติมนาโนซิลิกาหรือออกไซด์ของโลหะ
ต้นทุนที่สูงขึ้น: เมื่อเทียบกับแก้วน้ำโซเดียม ราคาจะสูงกว่า 10%~15% แต่สามารถชดเชยด้วยประสิทธิภาพระดับพรีเมียมได้
ความคงตัวในการจัดเก็บ: จำเป็นต้องปิดผนึกและกันความชื้น ขอแนะนำให้ใช้ของเหลวโพแทสเซียมซิลิเกตดัดแปลง (เช่น การปรับโมดูลัสเป็น 2.5~3.5)