Som en type vulkansk askemateriale er metakaolin en utmerket erstatning for sement på grunn av dets lave energiforbruk og lave miljøforurensning under kalsineringsprosessen, og dets evne til å forbedre visse egenskaper ved portlandsement, som styrke og holdbarhet, når den lages til blandet sement. I de senere år har mange forskere viet seg til å studere den vulkanske askeaktiviteten til kaolin. Denne artikkelen skisserer den optimale kalsineringstemperaturen og -tiden for kaolin, faktorer som påvirker dens aktivitet, og metoder for å oppdage egenskapene og aktiviteten til kaolin. Tidligere studier har vist at den optimale kalsineringstemperaturen og -tiden for kaolin påvirkes av faktorer som mineralsammensetning, krystallinitet og kaolininnhold, hvorav krystalliniteten til kaolinstrukturen har størst innvirkning på dens aktivitet etter kalsinering. XRD, TG-DTA, IR og andre metoder ble brukt til å analysere egenskapene til råmalmen. Aktiviteten til kaolin ble bestemt gjennom metoder som Frantini-test, konduktivitetstest og styrkeaktivitetsindeks. De mest nøyaktige metodene var Frantini-test og styrkeaktivitetsindekstest.
Metakaolin (forkortet MK) er et vannfritt aluminiumsilikat (Al₂O₃ • 2SiO₂, AS₂) dannet ved dehydrering av kaolin (Al₂O₃ • 2SiO₂ • 2H₂O, AS₂H₂) ved en passende temperatur (600–900 ℃). Kaolin tilhører den lagdelte silikatstrukturen, og lagene er bundet sammen av van der Waals-bindinger, med OH⁻-ioner fast bundet inni. Når kaolin varmes opp i luft, gjennomgår det flere strukturelle endringer. Når det varmes opp til omtrent 600 ℃, ødelegges kaolinens lagdelte struktur på grunn av dehydrering, og det dannes en overgangsfase med dårlig krystallinitet – metakaolin.
På grunn av den uregelmessige molekylære ordningen til metakaolin, viser den en termodynamisk metastabil tilstand og sementholdige egenskaper under passende eksitasjon. Metakaolin er et svært aktivt kunstig vulkansk askemateriale som kan reagere med Ca(OH)2(CH4) og vann for å produsere hydreringsprodukter som ligner på sement. Ved å utnytte denne egenskapen, når den brukes som en blanding for sement, kan den reagere med CH4 som genereres under sementens hydreringsprosess, noe som kan forbedre visse egenskaper ved sementen.
Metakaolin (MK) er et produkt som dannes ved dehydrering av kaolin ved høye temperaturer, og kalsineringstemperaturen kan påvirke produktets aktivitet.
Når temperaturen stiger over 950 ℃, begynner produktet å krystallisere og omdannes til mullitt og kristobalitt,
Den vil miste sin hydrerende aktivitet.
Kalsinert kaolin er et vanlig brukt uorganisk fyllstoff i produksjonsindustrien av polymermaterialer som gummi, plast og belegg. Det kan redusere kostnadene for disse produktene, spesielt forbedre materialenes fysiske og kjemiske egenskaper.