Som en type vulkansk askemateriale er metakaolin en fremragende erstatning for cement på grund af dets lave energiforbrug og lave miljøforurening under kalcineringsprocessen, samt dets evne til at forbedre visse egenskaber ved Portlandcement, såsom styrke og holdbarhed, når det blandes til cement. I de senere år har mange forskere dedikeret sig til at studere kaolins vulkanske askeaktivitet. Denne artikel beskriver den optimale kalcineringstemperatur og -tid for kaolin, faktorer, der påvirker dens aktivitet, og metoder til at detektere kaolins egenskaber og aktivitet. Tidligere undersøgelser har vist, at den optimale kalcineringstemperatur og -tid for kaolin påvirkes af faktorer som mineralsammensætning, krystallinitet og kaolinindhold, hvoraf kaolinstrukturens krystallinitet har den største indflydelse på dens aktivitet efter kalcinering. XRD, TG-DTA, IR og andre metoder blev brugt til at analysere råmalmens egenskaber. Kaolins aktivitet blev bestemt ved hjælp af metoder som Frantini-test, ledningsevnetest og styrkeaktivitetsindeks. De mest nøjagtige metoder var Frantini-test og styrkeaktivitetsindekstest.
Metakaolin (forkortet MK) er et vandfrit aluminiumsilikat (Al2O3 • 2SiO2, AS2) dannet ved dehydrering af kaolin (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O, AS2H2) ved en passende temperatur (600-900 ℃). Kaolin tilhører den lagdelte silikatstruktur, og lagene er bundet af van der Waals-bindinger, hvor OH⁻-ioner er fast bundet i den. Når kaolin opvarmes i luften, undergår det adskillige strukturelle ændringer. Når det opvarmes til omkring 600 ℃, ødelægges kaolins lagdelte struktur på grund af dehydrering, hvorved der dannes en overgangsfase med dårlig krystallinitet – metakaolin.
På grund af metakaolins uregelmæssige molekylære arrangement udviser det en termodynamisk metastabil tilstand og cementlignende egenskaber under passende excitation. Metakaolin er et meget aktivt kunstigt vulkansk askemateriale, der kan reagere med Ca(OH)2(CH4)2 ​​og vand for at producere hydreringsprodukter svarende til cement. Ved at udnytte denne egenskab kan det, når det bruges som tilsætningsstof til cement, reagere med CH4, der genereres under cementhydreringsprocessen, hvilket kan forbedre visse egenskaber ved cement.
Metakaolin (MK) er et produkt, der dannes ved dehydrering af kaolin ved høje temperaturer, og kalcineringstemperaturen kan påvirke produktets aktivitet.
Når temperaturen stiger til over 950 ℃, begynder produktet at krystallisere og omdannes til mullit og cristobalit.
Den vil miste sin hydrerende aktivitet.
Kalcineret kaolin er et almindeligt anvendt uorganisk fyldstof i fremstillingsindustrien af ​​polymermaterialer såsom gummi, plast og belægninger. Det kan reducere omkostningerne ved disse produkter, især forbedre materialernes fysiske og kemiske egenskaber.