蒸压法形成a半水石膏的机理目前还不十分清楚。按照M.A彼列捷尔的观点,当在蒸压釜中蒸汽热处理二水石膏时,起先分解成无水硫酸钙和游离水,一旦后来结合水分时,才生成粗大的密实结晶体的半水石膏。
半水石膏一旦与水接触其凝结硬化时间特别短,一般不大于30min就凝固成非常坚硬的二水石膏硬化体。
关于工业用的过渡模过去大多采用环氧树脂作为模型的制作材料,不仅价格昂贵、成本高,而且这种材料固化后会产生收缩,模型的体积变化率大,最终导致尺寸精密度差。
尤其是对模型精度要求特别高的更不能使用,如汽车工业用的过渡模就要求膨胀率越低越好。国外对不同用途的工业模型石膏均有严格的要求,因此有一整套系列产品。
目前国内先后又有数种系列高强度模型石膏问世,制品性能基本达到国外同类先进产品水平。现已被广泛用于医用、航空、船舶、汽车、精密铸造、塑料、陶瓷、建筑艺术和工艺美术等领域,制作模型,获得显著效果。
面层石膏:混水量约36%,搅拌时间3min,面层石膏厚度10~20mm,浇注时从型面高处向低处浇注,与此同时用清洁漆刷轻轻在型面均匀捣刷(主要去除型面汽泡),然后将石膏浆徐徐均匀倒入。
媒晶剂的选择,从电厂获得的二水脱硫石膏是含10%左右吸附水的浆体,可直接进入反应釜进行水热处理。
不同制作条件可获得不同的半水石膏变体,不仅如此,而且结晶形态有明显差异,如G半水石膏一般在130~180℃大气中和缺水气环境下进行脱水,因此物料无重结晶过程,基本保持原始二水石膏形态。
1985年国家正式颁布《用于水泥中的石膏和硬石膏》的标准(GB 5483 85),使硬石膏的应用提高到新阶段。
网状薄膜阻碍了结晶基元在该晶面上的结合,从而减缓了石膏晶体在c轴方向上的生长速度,使各个方向的生长速率接近平衡,故复合媒晶剂能产生较好的转晶效果,使产物呈六方短柱状。
在法国采用蒸压法生产a型半水石膏,其工艺方案基本类似以上几家方案。图2-3-4为立式蒸压釜示意图。用运料车或料筐,把40~50mm的石膏装入卧式的或立式的蒸压釜内,加热几小时,使蒸压釜内的水蒸汽压达到2~7大气压。
二水石膏和a型半水石膏在盐类水溶液中的溶解度比在纯水中的大,而且溶解度随盐溶液浓度的增大而提高。
当脱硫石膏纯度下降,采用水热法制取的旺半水石膏,其性能将受到严重影响。首先,反应釜溶液中的杂质会干扰半水石膏晶体发育的完整性
先把所需加水量的水倒人搅拌容器中,再把已称量的建筑石膏倒入其中,静置lmin,然后用拌合棒在30s内搅拌30圈。
生产厂应对每一批建筑石膏提供试验报告,作为供货时的产品质量依据。
但转化温度过高会导致半水石膏脱水形成无水石膏,因此压力釜内液相温度一般控制在135~145℃为宜。
在水热处理二水石膏时,一般所用的改性剂为有机盐、无机盐类等。若用有机与无机复合的盐类效果更佳。
二水石膏在水溶液中能否转变为a型半水石膏,主要取决于溶液的温度和二水物与半水物的溶解度。因为它们的转变也是按溶解析晶机理进行的。
磷石膏净化处理,然后将黏附于结晶表面的杂质用水洗涤除去,不溶性杂质通过浮选法除去。
该流程由于采用磷石膏作原料,故对pH值控制较严,石膏粉碎机以此来控制半水物的结晶形态,因磷石膏所得到的半水物的结晶形态与磷矿来源密切相关。
为了使a型半水石膏在溶液中更好的定向生长,不仅要选择具有提高二水石膏溶解度和有助于半水石膏晶体很好发育功能的媒晶剂,还需要控制媒晶剂的酸碱度,也就是溶液的pH值。
从实验表明a半水石膏的结晶形态主要取决于媒晶剂的选择,但其结晶粒子形状与大小除了与溶液中含二水石膏浓度有关外,还与溶液的运动速度有关。
为了加速二水石膏的脱水及得到比较粗大的a型半水石膏晶体。建议在原始悬浮液中加入晶种(d型半水石膏结晶体)。
为了形成较好的结晶形态,人们常在生产中加入类型的晶形转化剂即媒晶剂来改善a型半水石膏的结晶形态。
石膏掺量由30%增至40%,膨胀值(强度)增加(降低)不多。石膏掺量由40%增至50%,水泥石强度与膨胀值变化速率加大。