Як тип вулканічного попелу, метакаолін є чудовим замінником цементу завдяки низькому енергоспоживанню та низькому забрудненню навколишнього середовища під час процесу кальцинації, а також своїй здатності покращувати певні властивості портландцементу, такі як міцність та довговічність, при перетворенні на змішаний цемент. В останні роки багато вчених присвятили себе вивченню активності каоліну у вулканічному попелі. У цій статті викладено оптимальну температуру та час кальцинації каоліну, фактори, що впливають на його активність, та методи виявлення властивостей та активності каоліну. Попередні дослідження показали, що на оптимальну температуру та час кальцинації каоліну впливають такі фактори, як мінеральний склад, кристалічність та вміст каоліну, серед яких кристалічність структури каоліну має найбільший вплив на його активність після кальцинації. Для аналізу властивостей сирої руди використовувалися рентгенівська дифракція, термогравіметричний аналіз, інфрачервоний спектроскопія та інші методи. Активність каоліну визначали за допомогою таких методів, як тест Франтіні, тест на провідність та індекс міцності та активності. Найточнішими методами були тест Франтіні та тест на індекс міцності та активності.
Метакаолін (скорочено МК) – це безводний силікат алюмінію (Al2O3 • 2SiO2, AS2), що утворюється шляхом дегідратації каоліну (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O, AS2H2) за відповідної температури (600-900 ℃). Каолін належить до шаруватої силікатної структури, шари якої пов'язані зв'язками Ван-дер-Ваальса, з міцно зв'язаними всередині іонами OH⁻. При нагріванні каоліну на повітрі він зазнає кількох структурних змін. При нагріванні приблизно до 600 ℃ шарувата структура каоліну руйнується внаслідок дегідратації, утворюючи перехідну фазу з поганою кристалічністю – метакаолін.
Завдяки нерегулярному молекулярному розташуванню метакаоліну, він демонструє термодинамічний метастабільний стан і виявляє цементні властивості за відповідного збудження. Метакаолін — це високоактивний штучний матеріал з вулканічного попелу, який може реагувати з Ca(OH)2(CH)2 та водою, утворюючи продукти гідратації, подібні до цементу. Використовуючи цю особливість, при використанні як добавки до цементу, він може реагувати з CH4, що утворюється під час процесу гідратації цементу, що може покращити певні властивості цементу.
Метакаолін (МК) – це продукт, що утворюється в результаті дегідратації каоліну за високих температур, і температура кальцинації може впливати на активність продукту.
Коли температура піднімається вище 950 ℃, продукт починає кристалізуватися та перетворюватися на муліт і кристобаліт,
Він втратить свою гідратаційну активність.
Кальцинований каолін – це поширений неорганічний наповнювач у виробництві полімерних матеріалів, таких як гума, пластмаси та покриття. Він може знизити вартість цих продуктів, особливо покращити фізичні та хімічні властивості матеріалів.