愛華網(wǎng)簡單一句話：在堿性環(huán)境中，金屬鋁與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放出氫氣。2Al+6H2O= 2Al(OH)3+3H2
鋁粉的發(fā)氣原理
發(fā)氣材料在加氣混凝土中的作用是在料漿中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，放出氣體并形成細(xì)小而均勻的氣孔，使加氣混凝土具有多孔狀結(jié)構(gòu)。
加氣混凝土的基本組成材料的密度一般都在1.8～3.1g/cm3左右，而加氣混凝土制品的體積密度(絕干)通常為500～700kg/m3，甚至更低。因而，加氣混凝土必須有較大的孔隙率，一般在料漿的發(fā)氣膨脹階段要求料漿的體積膨脹量達(dá)l倍或1倍以上，為此，就要求發(fā)氣材料能夠提供大量的、不溶或難溶于水的氣體。為了使這些氣體能夠在料漿中形成尺寸適當(dāng)、大小均勻的球形氣泡，并能保持穩(wěn)定而不變形破裂，除了料漿本身要具備一定的溫度、稠度等條件以外，適當(dāng)?shù)臍馀莘€(wěn)定劑(穩(wěn)泡劑)是十分重要的。我們稱提供氣體的材料為發(fā)氣劑，稱對氣泡起穩(wěn)固作用的材料為穩(wěn)泡劑。
發(fā)氣劑的種類比較多，主要可分為金屬和非金屬兩大類。金屬發(fā)氣劑有鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)等粉劑或膏劑，鋁鋅合金和硅鐵合金等。非金屬類有雙氧水(H2O2)、碳化鈣(CaC，俗稱電石)等。
目前，世界各國生產(chǎn)加氣混凝土，絕大多數(shù)采用金屬法來產(chǎn)生氣體。而在金屬法中，真正用于工業(yè)生產(chǎn)的是鋁粉(鋁粉膏)。本節(jié)著重介紹作為發(fā)氣劑的鋁粉(鋁粉膏)。
穩(wěn)泡劑種類也較多，原則上說，凡是能降低固一液一氣相表面張力，提高氣泡膜強(qiáng)度的物質(zhì)均可起到穩(wěn)泡的作用，都是一種穩(wěn)泡劑。但從其穩(wěn)泡功能的強(qiáng)弱和對加氣混凝土料漿的適應(yīng)力來看，目前采用較多的主要是“可溶油”、拉開粉、皂莢粉等以及某些合成物或再制品。
一 鋁粉的發(fā)放氣反應(yīng)
鋁的比重僅2.7，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，每1g鋁產(chǎn)生氫氣1.24l，因而用量少，成本低，鋁的產(chǎn)量較大，來源比較廣泛，且用于加氣混凝土生產(chǎn)，工藝上比較好控制，是用于發(fā)氣的最常田的材料。鋁是很活潑的金屬，它能與酸作用置換出酸中的氫，也能與堿作用生成鋁酸鹽。金屬鋁在空氣中很容易被氧化生成氧化鋁，其反應(yīng)式如下：
4Al+3O2 2Al2O3
氧化鋁在空氣和水中是穩(wěn)定的。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫匿X制品，有了氧化鋁的鈍化保護(hù)膜，阻止了金屬鋁的進(jìn)一步氧化，但氧化鋁在酸性或堿性環(huán)境下，就能與酸或堿反應(yīng)，生成新的鹽，使保護(hù)層破壞。
Al2O3+6H+ = 2Al+3H2O
Al2O3+20H- = 2 A12O3+H2O
金屬鋁遇水反應(yīng)，置換出水中的氫，并生成氫氧化鋁。
2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H2 ↑
我們所使用的發(fā)氣鋁粉，往往顆粒表面已經(jīng)氧化，生成了氧化鋁保護(hù)膜，阻止了鋁與水的接觸。只有消除氧化膜后，鋁粉才能進(jìn)行反應(yīng)，置換出水中的氫。因此，我們說作為發(fā)氣劑的鋁粉，在堿性環(huán)境下，才能進(jìn)行放氣反應(yīng)。
鋁與水反應(yīng)生成的Al(OH)3是凝膠狀物質(zhì)，也阻礙著水與鋁的進(jìn)一步反應(yīng)，但A1(OH)3同樣也能溶解在堿性溶液中，生成鋁酸鹽：
Al (OH)3+OH- = A1O2-+2H2O
這樣，在堿性環(huán)境中，鋁就可以不斷與水反應(yīng)，生成氫氣，直到金屬鋁消耗盡為止。
在加氣混凝土料漿中，堿性物是Ca(OH)2。因此，鋁粉與水的反應(yīng)可以寫成：
2Al+3Ca(OH)2+6H2O = 3CaO?Al2O3?6H2O+3H2 ↑
二 鋁粉的生產(chǎn)過程及主要特性
鋁粉是將鋁錠熔解后，用壓縮空氣噴成細(xì)粒(稱噴粉)，然后經(jīng)分選后，取一定粒度的細(xì)粉加入密閉的球磨機(jī)中磨細(xì)而成。為了防止鋁粉在磨細(xì)過程中氧化，并由此引起燃燒爆炸，除球磨機(jī)系統(tǒng)的特殊設(shè)計(jì)，保證嚴(yán)格密封并充入氮?dú)獗Ｗo(hù)外，還要在鋁粉中加入一定量的硬脂酸，使鋁粉在磨細(xì)過程中一邊磨細(xì)，一邊在顆粒表面形成硬脂酸保護(hù)層?，F(xiàn)在，通常采用的發(fā)氣劑鋁粉膏，在磨細(xì)過程中不加硬脂酸，也不以氮?dú)獗Ｗo(hù)，而是加入介質(zhì)和各種助劑進(jìn)行研磨，磨細(xì)后的鋁漿經(jīng)離心濃縮而成膏狀體。研磨介質(zhì)有兩類：一種是礦物油，由此制得的鋁粉膏稱為油性鋁粉膏;另一種是水，形成的鋁粉膏為水性鋁粉膏。
鋁粉表面的硬脂酸，在使用時(shí)，必須除去，即脫脂。常用的方法有烘烤法和化學(xué)法兩種。烘烤法已不多用，化學(xué)法是以化學(xué)脫脂劑與鋁粉一起攪拌而脫去表面的硬脂酸.常用的化學(xué)脫脂劑有，拉開粉(二丁萘磺酸鈉)、千千加(高級脂肪醇環(huán)氧乙烷)，皂素粉或皂素植物浸出液及普通洗衣粉等。
用于加氣混凝土生產(chǎn)的鋁粉，并不單單能與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣這么簡單。前面我們過論了加氣混凝土的強(qiáng)度，其中包括加氣混凝土的氣孔結(jié)構(gòu)。要形成理想的氣孔結(jié)構(gòu)，就必須是鋁粉的發(fā)氣與加氣混凝土料漿的稠化硬化相適應(yīng)，這就要求鋁粉不僅要有較多的金屬鋁含量，即能參加反應(yīng)。置換水中氫的鋁——活性鋁的含量;要求一定的細(xì)度及顆粒形狀，以保證合適的發(fā)氣曲線。
