陶粒膨胀机理

01 高温膨胀的要求

1 高温下产生足量的液相以使陶粒处于粘性(热弹性)状态。

2 高温下释放气体，并伴随产生气泡。

3 适合于气泡滞留和生长的液相粘度。

02 烧失造孔

焙烧陶粒在加热过程中，若其中某些物质气化挥发，体积剧烈收缩，则在陶粒内部留下空洞，因此通过添加一些加热后会气化挥发并且体积剧烈收缩的物质可以在陶粒内部造孔，这类通过自身烧失造孔的物质通常也被称为造孔剂。

相较于高温膨胀成孔，烧失造孔不需要有合适的液相生成，对陶粒原材料的要求相对更低；利用烧失造孔生产的陶粒一般没有釉质形成、孔隙多为通孔、吸水率高、适合用于水处理等领域。

膨胀剂的分类

03 有机碳类膨胀剂

主要有植物固体废料(秸秆、稻壳、锯末、松子壳等)、淀粉、塑料粉末、煤粉、碳粉、污泥、油类、城市有机生活垃圾、稻壳灰等。

铁氧化物类膨胀剂

铁的氧化物存在广泛，各种陶粒原料中一般含有一定量的铁氧化物。生产实践发现，不添加其他物质，自然界中很多粘土类矿物也可以烧结膨胀。

碳酸盐类膨化剂

常见碳酸盐类膨胀剂有碳酸钙(石灰石、方解石)、碳酸镁、碳酸钙镁(白云石)、碳酸钠、碳酸氢钠等。碳酸盐类膨胀剂因为经济、成孔效果好，而广泛用于生产泡沫玻璃和泡沫陶瓷等泡沫材料。

碳化硅

碳化硅作为一种膨胀剂广泛应用于泡沫玻璃、泡沫陶瓷、轻质陶粒等轻集料生产中。碳化硅是一种极性较强的共价键化合物，非常稳定，常被作为耐火材料。由图3可知，碳化硅低温下难以被氧化，高温时可以被缓慢氧化，只有当温度高于1100℃时，氧化反应才会开始。