Contributions to the mechanism of water glass hardening by using thermal analysis methods and X-ray diffractometry

Abstract

Thermal analysis methods and X-ray diffractometry provided data on and permitted practical use of the eutectic mixture between Na₂O·2SiO₂ and SiO₂, which melts at 790°C. Based on this, water glass was used as a binder to obtain artificial cluster granules, ceramically hardened by heating at 800°C. The process of water glass hardening in the presence of hardening reagents such as Na₂SiF₆, NH₄Cl, silica gel and ultra-fine silica was studied by thermal analysis. In the first stage, gelification of the SiO₂ sol takes place by neutralization of the NaOH deflocculant, while the second stage involves tridimensional cross-linking by polycondensation, promoted by powders rich in SiO₂.

Zusammenfassung

Die durch Thermoanalyse und Röntgendiffraktion gewonnenen Daten ermöglichten die Nutzung eines eutektischen Gemisches aus Na₂O·2SiO₂ und SiO₂ mit einem Schmelzpunkt von 790°C. Auf dieser Basis wurde Wasserglas als Bindemittel zur Herstellung von künstlichen Cluster-Granulaten genutzt, die bei 800°C keramisch gehärtet wurden. Dieser Härtungsprozess von Wasserglas in Gegenwart von Härtemitteln wie z.B. Na₂SiF₆, NH₄Cl, Silikagel und ultrafeiner Kieselerde wurde mittels Thermoanalyse untersucht. Im ersten Schritt der Gelbildung aus dem SiO₂-Sol erfolgt die Neutralisation des NaOH-Deflokulanten, während der zweite Schritt durch Polykondensation eine dreidimensionale Vernetzung umfaßt, die durch SiO₂-reiche Pulver unterstützt wird.