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一般說來,人們通常用硬度測(cè)試法和酸性測(cè)試法這兩種方法來區(qū)別石灰石和白云石。摩氏硬度測(cè)試法(MOH)是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械測(cè)試法,即用另外一種已知硬度的金屬來刮擦這種石材。由此測(cè)得白云石的硬度值介于3到4之間。而酸性測(cè)試法則是將稀釋后的鹽酸涂布到石材表面,石灰石反應(yīng)強(qiáng)烈,而白云石反應(yīng)不太明顯,表面會(huì)形成粉狀物。如果以上測(cè)試效果不明顯,則需要做實(shí)驗(yàn)室分析。若能知道石材的來源礦,則礦物質(zhì)種類和成分就會(huì)一清二楚了。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含鐵礦物等雜質(zhì),因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有時(shí)還含有Mn3O4。上述雜質(zhì)氧化物均為易熔成分,超細(xì)白玉少量存在能促進(jìn)白云石的燒結(jié),提高白云石砂的抗水化能力。但雜質(zhì)的存在對(duì)白云石質(zhì)耐火材料使用性能的影響也是十分明顯的。白云石高溫下分解成CaO和MgO,撫順白玉它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點(diǎn)1415℃)、鐵酸二鈣(C2F,1436℃分解)、 鋁酸三鈣(C3A,1545℃分解)以及硅酸二鈣(C2S,熔點(diǎn)2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
白云石砂的燒結(jié)是非常困難的,純的白云石燒結(jié)溫度極高(1900~2000℃)。白云石難于燒結(jié)的原因主要有三:其一,白云石的煅燒產(chǎn)物CaO和MaO都是高熔點(diǎn)氧化物,低溫下不可能將它們燒結(jié)至高密度;其二,在通常燒結(jié)溫度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO與CaO的化合物,CaO與MgO的固溶量也極為有限,而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的擴(kuò)散系數(shù)均很小,低于1900℃下不可能通過固相擴(kuò)散使CaO與MgO的混合物致密化;其三,白云石煅燒后形成團(tuán)聚結(jié)構(gòu),燒結(jié)理論表明僅靠固相擴(kuò)散不可能使具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的坯體燒結(jié)致密。
鎂白云石砂的另一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是方鈣石的結(jié)晶尺寸總比方鎂石小。所列為不同燒成制度下方鈣石與方鎂石結(jié)晶尺寸的對(duì)比。這是因?yàn)榉解}石被連續(xù)的方鎂石相所包圍,即方鈣石在鎂白云石砂的顯微結(jié)構(gòu)中不是連續(xù)相。在大的方鈣石晶簇中,方鈣石的生長(zhǎng)依賴于Ca2+在方鈣石晶格中的擴(kuò)散而進(jìn)行,是一種簡(jiǎn)單的 CaO-CaO晶界遷移過程:但對(duì)于小的、被孤立的方鈣石晶?;蚓Т?,Ca2+的擴(kuò)散必須穿過MgO相,使方鈣石晶粒生長(zhǎng)的活化能較大,生長(zhǎng)速率較方鎂石小。
最后需要強(qiáng)調(diào)的是任何一種滲透性防護(hù)劑都不能在石材的最表面形成防護(hù)層,所以滲透性防護(hù)劑防護(hù)過的石材再進(jìn)行一次表面防護(hù)處理,即需要使用表面性保護(hù)劑,這樣石材才可真正算得上是得到了"雙層保護(hù)"。因?yàn)槿魏我环N石材的養(yǎng)護(hù)方式是不需要打蠟的,蠟質(zhì)層既不透氣,又容易發(fā)黏,容易使石材表面顏色變黃,而使用透氣性且不含蠟性物質(zhì)的表面型保護(hù)劑,即可使石材和防護(hù)層得到進(jìn)一步保護(hù),又使石材保持天然的亮麗色澤,真可謂一舉三得。
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