Като вид вулканичен пепелен материал, метакаолинът е отличен заместител на цимента поради ниската си консумация на енергия и ниското замърсяване на околната среда по време на процеса на калциниране, както и способността си да подобрява определени свойства на портланд цимента, като здравина и издръжливост, когато се преработва в смесен цимент. През последните години много учени са посветени на изучаването на активността на каолина върху вулканичната пепел. Тази статия очертава оптималната температура и време на калциниране на каолина, факторите, влияещи върху неговата активност, и методите за откриване на свойствата и активността на каолина. Предишни изследвания показват, че оптималната температура и време на калциниране на каолина се влияят от фактори като минерален състав, кристалност и съдържание на каолин, сред които кристалността на структурата на каолина има най-голямо влияние върху неговата активност след калциниране. За анализ на свойствата на суровата руда са използвани XRD, TG-DTA, IR и други методи. Активността на каолина е определена чрез методи като тест на Франтини, тест за проводимост и индекс на якостна активност. Най-точните методи са тестът на Франтини и тестът за индекс на якостна активност.
Метакаолинът (съкратено MK) е безводен алуминиев силикат (Al2O3 • 2SiO2, AS2), образуван чрез дехидратация на каолин (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O, AS2H2) при подходяща температура (600-900 ℃). Каолинът принадлежи към слоестата силикатна структура, като слоевете са свързани чрез ван дер Ваалсови връзки, като OH⁻ йоните са здраво свързани в тях. Когато каолинът се нагрява на въздух, той претърпява няколко структурни промени. При нагряване до около 600 ℃ слоестата структура на каолина се разрушава поради дехидратация, образувайки преходна фаза с лоша кристалност – метакаолин.
Поради неправилното молекулярно разположение на метакаолина, той проявява термодинамично метастабилно състояние и проявява циментови свойства при подходящо възбуждане. Метакаолинът е високоактивен изкуствен вулканичен пепелен материал, който може да реагира с Ca(OH)2(CH) и вода, за да произведе хидратационни продукти, подобни на цимента. Използвайки тази характеристика, когато се използва като добавка към цимента, той може да реагира с CH4, генериран по време на процеса на хидратация на цимента, което може да подобри определени свойства на цимента.
Метакаолинът (MK) е продукт, образуван чрез дехидратация на каолин при високи температури, а температурата на калциниране може да повлияе на активността на продукта.
Когато температурата се повиши над 950 ℃, продуктът започва да кристализира и да се трансформира в мулит и кристобалит,
Ще загуби своята хидратираща активност.
Калцинираният каолин е често използван неорганичен пълнител в производството на полимерни материали като каучук, пластмаси и покрития. Той може да намали цената на тези продукти, особено да подобри физичните и химичните свойства на материалите.