添加化学添加剂可以消除硫酸盐引起的表皮泛白。加入的化学品与硫酸盐反应生成不溶性产物,赫鲁陶瓷纤维毯发现这些不溶性产物不能随绿体内的游离水迁移到产品表面,从而防止表面发白的趋势。通常添加到原料中的添加剂是BaCO3。BaCO3与硫酸钙、硫酸镁的反应式如下:
CaSO4+BaCO3、CaCO3+BaSO4(1)
溶于水溶于水不溶于水不溶于水
MgSO4+BaCO3 MgCO3+BaSO4(2)
由于碳酸钡在水中的溶解度很小,钡盐的含量通常是原料中SO3的两倍,以确保与硫酸盐充分反应。
氯化钡也是一种可导致表面发白的物质。这是因为BaCl2具有高溶解度和高熔点。因此,当原材料含有非常少量时,它也会在干燥过程中迁移到绿色车身表面。焙烧后,在成品表面形成正硅酸钡增白层。然而,这种物质在砖瓦制品的原材料中很少发现,因此,当原材料中没有BaCl2且含有硫酸盐时,BaCl2也可以用作添加剂,以防止硫酸钙和硫酸镁变白。尤其是当硫酸钙和硫酸镁含量较高时,效果更佳。赫鲁陶瓷纤维毯认为这是因为BaCl2比BaCO3更易溶解,所以BaCl2是一种更具反应性的混合物。事实上,用于沉淀硫酸盐的氯化钡的量约为理论需求量的三分之二,并且用碳酸钡作为最终补充来校正平衡。之所以采用这种方法,是因为当氯化钡含量很少时,会导致严重的表面白化。BaCl2与硫酸钙、硫酸镁的反应式如下:,
CaSO4+BaCl2 BaSO4+CaCl2(3)
MgSO4+BaCl2-BaSO4+MgCl2(4)
(3) 式(4)中,反应生成的氯化物不会形成表面白化,因为其熔点(cacl2-772℃,mgcl2-712℃)低于产品的最终烧成温度,在达到烧成温度之前会熔化。当这些氯化物熔化时,它们的液相被生坯吸收,并在产品内部反应形成硅酸盐或玻璃相。虽然钡化合物价格昂贵,但还没有发现更好的化学混合物可以防止表面白化(霜)的形成。德国每年进口碳酸钡约10万吨,主要用于防止烧结砖和瓷砖产品的发白和结霜。为了防止泛白和白霜,德国埃森砖瓦研究所于2005年专门开发了一种泛白和白霜的计算机模拟模型。
在赫鲁陶瓷纤维毯研究烧结砖和瓷砖添加剂改性木质素磺酸钙的过程中发现,由于木质素磺酸钙在粘土泥浆中的双重物理和化学作用,降低了坯体的形成含水量,增加了坯体的密度,可以有效减缓硫酸盐引起的表面泛白。
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