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《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》涉及钠基膨润土,具体地,涉及一种钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法。
1.《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》特征在于,包括: 1)将钙基膨润土与钠盐混合并钠化制得一级钠基膨润土; 2)将一级钠基膨润土与添加剂混合并孕育制得二级钠基膨润土; 其中,所述添加剂包括微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺;所述钠盐和所述钠盐修饰的硅胶中的钠盐各自独立地选自碳酸钠、硅酸钠、氟化钠、草酸钠、醋酸钠、磷酸类钠盐、聚丙烯酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫代硫酸钠和纤维素钠中的一种或多种;所述增粘剂选自氧化镁和/或氢氧化镁。
2.根据权利要求1所述的双重钠化方法,其中,在步骤1)中,所述钙基膨润土与钠盐的重量比为100:2-4。
3.根据权利要求2所述的双重钠化方法,其中,在步骤1)中,所述钠化至少满足以下条件:钠化温度为15-35℃,钠化时间为24-30小时。
4.根据权利要求1所述的双重钠化方法,其中,所述钠盐修饰的硅胶中钠盐的含量为5-10重量%。
5.根据权利要求1所述的双重钠化方法,其中,所述膨胀蛭石与钠盐修饰的硅胶的粒径各自独立地不小于200目。
6.根据权利要求1所述的双重钠化方法,其中,所述聚丙烯酰胺的重均分子量为400万-1000万。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的双重钠化方法,其中,相对于100重量份的所述钠盐修饰的硅胶,所述微晶纤维素的含量为5-14重量份, 所述膨胀蛭石的含量为40-60重量份,所述硼酸铵的含量为3-8重量份,所述增粘剂的含量为1-5重量份,所述聚丙烯酰胺的含量为2-7重量份。
8.根据权利要求7所述的双重钠化方法,其中,在步骤2)中,所述一级钠基膨润土与添加剂的用量为100:15-50。
9.根据权利要求7所述的双重钠化方法,其中,在步骤2)中,所述孕育至少满足以下条件:孕育温度为15-35℃,孕育时间为3-7天。
10.一种钠基膨润土,其特征在于,所述钠基膨润土通过权利要求1-9中任意一项所述的方法制备而得。
膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石,具有很强的吸湿性(能吸附相当于自身体积8-20倍的水而膨胀至30倍)、在水介质中能分散呈胶体悬浮液,并具有一定的粘滞性、触变性和润滑性,它和泥沙等的掺和物具有可塑性和粘结性,有较强的阳离子交换能力和吸附能力。因此,膨润土广泛应用于工业生产中,如钻井泥浆、铁矿球团和铸造三大行业;当然膨润土也可以能够应用于日常生活中,如膨润土猫砂、膨润土空气净化器和膨润土营养陶粒。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,但这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不牢固,易被其它阳离子交换。从膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型,层间阳离子为Na 时称钠基膨润土,层间阳离子为Ca 时称钙基膨润土,钠质蒙脱石(或钠膨润土)的性质比钙质的好,如更高的吸水率,更强的粘结性和更好的胶体性能等。截至2015年6月,主要采用人工钠基工艺将钙基膨润土改性为钠基膨润土。钠基剂可以是Na2CO3、NaF和Na2SO4等,但从经济上考虑,Na2CO3是最好的钠基剂。钠基过程中,膨润土与Na2CO3发生反应形成的CaCO3不溶于水,促进了反应向右进行,形成了钠基膨润土,但是,由于Ca2 电势较强,膨润土有优先吸附Ca2 能力,因此,上面的反应是可逆的,不可能达到100%的钠基,进而导致了钠基不均匀和钠基效果不充分的缺陷。
PH值 天然8以下; 人工8以上 ...
膨润土是一种黏土岩、亦称蒙脱石黏土岩、常膨润土含少量伊利石、高岭石、埃洛石、绿泥石、沸石、石英、长石、方解石等;一般为白色、淡黄色,因含铁量变化又呈浅灰、浅绿、粉红、褐红、砖红、灰黑色等;具蜡状、土状...
膨润土的层间阳离子种类决定膨润土的类型,层间阳离子为Na+时称钠基膨润土;层间阳离子为Ca+时称钙基膨润土.膨润土也叫斑脱岩,皂土或膨土岩。我国开发使用膨润土的历史悠久,原来只是做为一种洗涤剂。(四川...
《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的目的是提供一种钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法,该方法能够将钙基膨润土充分钠化成钠基膨润土,并且该钠基膨润土具有优异的吸蓝量、吸水率和胶质价,另外,该方法步骤简单,原料易得。
《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供了一种膨润土的双重钠基方法,包括:1)将钙基膨润土与钠盐混合并钠化制得一级钠基膨润土;2)将一级钠基膨润土与添加剂混合并孕育制得二级钠基膨润土;其中,添加剂包括微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺;钠盐和钠盐修饰的硅胶中的钠盐各自独立地选自碳酸钠、硅酸钠、氟化钠、草酸钠、醋酸钠、磷酸类钠盐、聚丙烯酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫代硫酸钠和纤维素钠中的一种或多种;增粘剂选自氧化镁和/或氢氧化镁。《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》还提供了一种钠基膨润土,该钠基膨润土通过上述的方法制备而得。通过上述技术方案,《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供的方法首先将钙基膨润土与钠盐进行一级钠化制得一级钠基膨润土,然后将一级钠基膨润土与添加剂进行二级钠化制得二级钠基膨润土。通过两步双重钠化的方法以提高钙基膨润土的钠化程度,并且添加剂中含有微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺,通过各组分之间的协同作用能够加大地提高钙基膨润土的钠化效果,制备出具有优异的吸蓝量、吸水率和胶质价的钠基膨润土。
《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供了一种膨润土的双重钠基方法,包括:1)将钙基膨润土与钠盐混合并钠化制得一级钠基膨润土;2)将一级钠基膨润土与添加剂混合并孕育制得二级钠基膨润土;其中,添加剂包括微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶、膨胀蛭石、硼酸铵、增粘剂和聚丙烯酰胺;钠盐和钠盐修饰的硅胶中的钠盐各自独立地选自碳酸钠、硅酸钠、氟化钠、草酸钠、醋酸钠、磷酸类钠盐、聚丙烯酸钠、氢氧化钠、氯化钠、硫代硫酸钠和纤维素钠中的一种或多种;增粘剂选自氧化镁和/或氢氧化镁。在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的步骤1)中,各物料的用量可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高一级钠基膨润土含钠量,优选地,在步骤1)中,钙基膨润土与钠盐的重量比为100:2-4。同时,在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的步骤1)中,钠化的具体条件可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高一级钠基膨润土含钠量,优选地,在步骤1)中,钠化至少满足以下条件:钠化温度为15-35℃,钠化时间为24小时-30小时。此外,在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的添加剂中,钠盐修饰的硅胶中钠盐的含量可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高二级钠基膨润土含钠量,优选地,钠盐修饰的硅胶中钠盐的含量为5-10重量%。另外,在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的添加剂中,膨胀蛭石与钠盐修饰的硅胶的粒径可以在宽的范围内选择,但是为了提高膨胀蛭石、钠盐修饰的硅胶与一级钠基膨润土的接触面积以提高钠化程度,优选地,膨胀蛭石与钠盐修饰的硅胶的粒径各自独立地不小于200目。
在《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》的添加剂中,聚丙烯酰胺的具体种类可以在宽的范围内选择,但是为了提高一级钠基膨润土的钠化程度,优选地,聚丙烯酰胺的重均分子量为400万-1000万。在上述内容的基础上,在添加剂中各组分的具体用量也可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高一级钠基膨润土的钠化程度,优选地,相对于100重量份的钠盐修饰的硅胶,微晶纤维素的含量为5-14重量份,膨胀蛭石的含量为40-60重量份,硼酸铵的含量为3-8重量份,增粘剂的含量为1-5重量份,聚丙烯酰胺的含量为2-7重量份。当然,在步骤2)中,对各原料的具体用量也没有特别的限定,但是为了使得二级钠基膨润土具有更优异的吸蓝量、吸水率和胶质价,优选地,在步骤2)中,一级钠基膨润土与添加剂的用量为100:15-50。同时,在步骤2)中,孕育的具体条件也可以在宽的范围内选择,但是为了进一步提高二级钠基膨润土的吸蓝量、吸水率和胶质价,优选地,孕育至少满足以下条件:孕育温度为15-35℃,孕育时间为3-7天。《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》还提供了一种钠基膨润土,该钠基膨润土通过上述的方法制备而得。以下将通过实施例对《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》进行详细描述。
以下实施例中,吸蓝量、水分和吸水率参数通过国标GB/T20793-2007记载的方法测得。制备例11)在60℃下,将硅胶浸泡于碳酸钠水溶液(含有25-30重量%的碳酸钠)中3.5小时,然后过滤制得钠盐修饰的硅胶(经称重法测得钠盐修饰的硅胶中含有8重量%的碳酸钠);2)将微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶(粒径为300目)、膨胀蛭石(粒径为300目)、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺(重均分子量为700万)混合制得添加剂A1;其中,钠盐修饰的硅胶、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:8:50:6:4:5。制备例21)在50℃下,将硅胶浸泡于碳酸钠水溶液(含有25重量%的碳酸钠)中3小时,然后过滤制得钠盐修饰的硅胶(经称重法测得钠盐修饰的硅胶中含有5重量%的碳酸钠);2)将微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶(粒径为300目)、膨胀蛭石(粒径为300目)、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺(重均分子量为400万)混合制得添加剂A2;其中,钠盐修饰的硅胶、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:5:40:3:1:2。制备例31)在70℃下,将硅胶浸泡于碳酸钠水溶液(含有30重量%的碳酸钠)中4小时,然后过滤制得钠盐修饰的硅胶(经称重法测得钠盐修饰的硅胶中含有10重量%的碳酸钠);2)将微晶纤维素、钠盐修饰的硅胶(粒径为300目)、膨胀蛭石(粒径为300目)、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺(重均分子量为1000万)混合制得添加剂A3;其中,钠盐修饰的硅胶、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:14:60:8:5:7。
制备例4按照实施例1的方法进行制得添加剂A4,不同的是,将步骤2)中的碳酸钠换为硅酸钠。制备例5按照实施例1的方法进行制得添加剂A5,不同的是,步骤2)中未使用微晶纤维素。制备例6按照实施例1的方法进行制得添加剂A6,不同的是,步骤2)中未使用膨胀蛭石。制备例7按照实施例1的方法进行制得添加剂A7,不同的是,步骤2)中未使用硼酸铵。制备例8按照实施例1的方法进行制得添加剂A8,不同的是,步骤2)中未使用氧化镁。制备例9按照实施例1的方法进行制得添加剂A9,不同的是,步骤2)中未使用聚丙烯酰胺。制备例10将微晶纤维素、碳酸钠、硅胶(粒径为300目)、膨胀蛭石(粒径为300目)、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺(重均分子量为1000万)混合制得添加剂A10;其中,硅胶、碳酸钠、微晶纤维素、膨胀蛭石、硼酸铵、氧化镁和聚丙烯酰胺的重量比为100:5:14:60:8:5:7。实施例11)在25℃下,将钙基膨润土与碳酸钠混合并钠基26小时制得一级钠基膨润土B1;其中,钙基膨润土与碳酸钠的重量比为100:3。2)在25℃下,将一级钠基膨润土铺平,然后再喷洒添加剂A1进行孕育5天制得二级钠基膨润土C1;其中一级钠基膨润土与添加剂的重量比为100:15-50。实施例21)在15℃下,将钙基膨润土与碳酸钠混合并钠基24小时制得一级钠基膨润土B2;其中,钙基膨润土与碳酸钠的重量比为100:2。2)在15℃下,将一级钠基膨润土铺平,然后再喷洒添加剂A2进行孕育3天制得二级钠基膨润土C2;其中一级钠基膨润土与添加剂的重量比为100:15。实施例31)在35℃下,将钙基膨润土与碳酸钠混合并钠基30小时制得一级钠基膨润土B3;其中,钙基膨润土与碳酸钠的重量比为100:4。2)在15-35℃下,将一级钠基膨润土铺平,然后再喷洒添加剂A3进行孕育7天制得二级钠基膨润土C3;其中一级钠基膨润土与添加剂的重量比为100:50。
实施例4按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C4,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A4。对比例1按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C5,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A5。对比例2按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C6,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A6。对比例3按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C7,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A7。对比例4按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C8,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A8。对比例5按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C9,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A9。对比例6按照实施例1的方法进行制得二级钠基膨润土C10,所不同的是在步骤2)中将添加剂A1换成添加剂A10。对比例7在25℃下,将钙基膨润土铺平,然后在喷洒添加剂A1进行孕育5天制得钠基膨润土C11;其中钙基膨润土与添加剂的重量比为100:15-50。检测例1按照国标GB/T20793-2007记载的方法测得上述钠基膨润土的吸蓝量、水分和吸水率,具体结果见表1。检测例2将15.00克上述钙基膨润土、一级钠基膨润土或二级钠基膨润土置于已盛有50毫升蒸馏水的100毫升带塞量筒中,再加蒸馏水至90毫升左右并塞紧塞子摇晃5分钟,使试样充分散开与水混匀。打开塞子,加入1.00克氧化镁,加蒸馏水至刻度,再塞上塞子并摇晃3分钟。将量筒放置于不受振动的桌面上,静置24小时,读出凝胶体界面的刻度值,即为胶质价,以毫升/15克表示。
吸蓝量 (克/100克) |
吸水率 (%) |
胶质价 (毫升/15克) |
水分 (%) |
|
---|---|---|---|---|
C1 |
35 |
410 |
68 |
12 |
C2 |
34 |
409 |
62 |
8 |
C3 |
35 |
401 |
59 |
10 |
C4 |
32 |
405 |
64 |
11 |
C5 |
24 |
355 |
54 |
13 |
C6 |
29 |
380 |
50 |
14 |
C7 |
27 |
371 |
53 |
12 |
C8 |
25 |
349 |
52 |
15 |
C9 |
26 |
365 |
49 |
14 |
C10 |
28 |
375 |
51 |
13 |
C11 |
24 |
336 |
49 |
16 |
B1 |
23 |
325 |
47 |
17 |
钙基膨润土 |
21 |
310 |
42 |
19 |
上表中,膨润土中含钠量越高,其吸蓝量、胶质价和吸水率均越高,由上表可知,《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》提供的方法能够将钙基膨润土充分钠化以使得的钠基膨润土具有优异的吸蓝量、吸水率和胶质价。
2021年8月16日,《钠基膨润土以及膨润土的双重钠化方法》获得安徽省第八届专利奖优秀奖。 2100433B
钠基膨润土 (2)
1 膨润土专题资料 九十年代以来,我国的非矿产品有一个飞跃的发展,特别在工业领域中起到支柱作用, 作为非矿中的佼佼者──膨润土,以它良好的各种物化性能在非矿中又独占鳌头。 膨润土具有吸湿性,能吸附 8-15 位于本体的水量,吸水后膨胀,能膨胀数倍,可达 30 余倍,在水介质中能分散呈胶体悬浮液,这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性,它和水、 泥或砂等细屑物质的掺合物有可塑性和粘结性,有较强的阳离子交换能力,对各种气体、液 体、有机物质有一定的吸附能力,最大吸附量可达 5倍于它的重量、具有表面活性的酸性漂 白土能吸附有色物质。该产品在环境悬浮剂替代化工悬浮剂;油井泥浆中支撑膨胀;工业用 油、食用油油脂脱色;净化水质;垃圾焚烧及土壤改良。 膨润土 (Bentonite) 按译音、成因及用途又称斑脱岩、膨土岩等。是以蒙脱石 (也称微晶 高岭石、胶岭石 )为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩 ,常含少
钠基膨润土是一种以钠为主要阳离子的粘土矿物,其主要成分是蒙脱石。这种粘土矿物具有良好的膨胀性和吸附性,常用于土壤稳定、混凝土添加剂、涂料和钻井泥浆等领域。
钠基膨润土的主要特性包括高吸附性、良好的膨胀性和高离子交换能力。这些特性使得钠基膨润土在许多应用中表现出优异的性能。
钠基膨润土的标准通常由相关行业或国家机构制定,用于规范钠基膨润土的质量和使用。例如,中国的钠基膨润土标准为GB/T 13928-2008,其中规定了钠基膨润土的物理性能、化学成分和试验方法。
作为一名建筑行业资深从业者,我曾经参与过一项地铁隧道工程项目。在这个项目中,我们使用了钠基膨润土作为混凝土添加剂,以提高混凝土的强度和耐久性。通过使用钠基膨润土,我们成功地提高了混凝土的质量,使得地铁隧道的建设更加顺利。
在选购钠基膨润土时,消费者应该考虑以下几个因素:首先,要选择符合相关标准的产品,以确保产品的质量和性能;其次,要根据具体的应用需求选择合适的产品,例如在土壤稳定中,可能需要选择高膨胀性的产品;最后,要选择信誉良好的供应商,以确保产品的稳定性和售后服务。
随着建筑行业和环境工程的发展,钠基膨润土的需求将会不断增加。因此,相关企业和研究机构应该加强对钠基膨润土的研究和开发,以满足市场需求。
钠基膨润土膨胀系数是衡量钠基膨润土吸水膨胀性能的一个重要参数。在建筑行业中,钠基膨润土被广泛应用在防水工程、地基处理、土壤稳定等方面。钠基膨润土的膨胀性能直接影响到工程的质量和安全,因此,了解钠基膨润土膨胀系数的含义和计算方法是非常重要的。
钠基膨润土膨胀系数的计算方法主要有两种,一种是体积膨胀法,另一种是重量膨胀法。
体积膨胀法是通过测量钠基膨润土在吸水后的体积变化来计算膨胀系数的。具体方法是:首先将钠基膨润土样品放入一个已知体积的容器中,然后加入一定量的水,让钠基膨润土充分吸水膨胀。接着,测量吸水后的钠基膨润土的体积,通过体积变化计算出膨胀系数。
重量膨胀法是通过测量钠基膨润土在吸水后的重量变化来计算膨胀系数的。具体方法是:首先将钠基膨润土样品放入一个已知重量的容器中,然后加入一定量的水,让钠基膨润土充分吸水膨胀。接着,测量吸水后的钠基膨润土的重量,通过重量变化计算出膨胀系数。
钠基膨润土膨胀系数在工程项目中有着广泛的应用。在防水工程中,钠基膨润土被用作防水材料,其膨胀性能直接影响到防水效果。在地基处理中,钠基膨润土被用作土壤稳定剂,其膨胀性能直接影响到土壤的稳定性和承载能力。因此,准确测量钠基膨润土膨胀系数,对于保证工程质量和安全具有重要意义。
在我们公司的某项地基处理工程中,我们使用了钠基膨润土作为土壤稳定剂。在施工过程中,我们发现钠基膨润土的膨胀性能不稳定,导致土壤的稳定性和承载能力受到影响。为了解决这个问题,我们对钠基膨润土的膨胀系数进行了精确测量,发现其膨胀系数偏高,于是我们采取了相应的措施,降低了钠基膨润土的膨胀系数,最终保证了工程的质量和安全。
钠基膨润土膨胀系数是衡量钠基膨润土吸水膨胀性能的一个重要参数,对于保证工程质量和安全具有重要意义。通过精确测量钠基膨润土膨胀系数,我们可以更好地了解其膨胀性能,从而在工程项目中合理使用钠基膨润土,保证工程的质量和安全。希望本文能够帮助大家更好地理解钠基膨润土膨胀系数的相关知识。
钠基膨润土是一种以钠离子为主要阳离子的粘土矿物,其主要成分为蒙脱石。钠基膨润土具有良好的吸附性、膨胀性、流变性、耐火性和稳定性,因此在工业中得到了广泛应用。
钠基膨润土因其良好的耐火性,被广泛应用于耐火材料中。在耐火材料中,钠基膨润土主要作为粘结剂使用,能够提高耐火材料的结合力和强度。此外,钠基膨润土还可以作为添加剂使用,能够提高耐火材料的耐火度、抗热震性和抗侵蚀性。
钠基膨润土的耐火度可以通过多种方法进行测定。其中,最常用的方法是通过测量钠基膨润土在高温下的膨胀性和抗压强度来确定其耐火度。此外,还可以通过测量钠基膨润土在高温下的熔点和软化点来确定其耐火度。
钠基膨润土的耐火度受到多种因素的影响。其中,最重要的因素是钠基膨润土的纯度和粒度。纯度较高的钠基膨润土具有更高的耐火度,而粒度较细的钠基膨润土则具有更好的耐火性。此外,钠基膨润土的制备工艺和使用环境也会影响其耐火度。
钠基膨润土的耐火度可以通过多种方法进行提高。其中,最常用的方法是通过提高钠基膨润土的纯度和粒度来提高其耐火度。此外,还可以通过改进钠基膨润土的制备工艺和使用环境来提高其耐火度。例如,可以通过高温烧结、添加耐火剂和抗氧化剂等方法来提高钠基膨润土的耐火度。
钠基膨润土因其良好的耐火性,在耐火材料、陶瓷、涂料、塑料、橡胶、石油钻探等领域有着广泛的应用。随着科技的进步和市场需求的变化,钠基膨润土的应用领域还将不断扩大,其耐火度也将成为其应用的重要指标之一。
钠基膨润土是一种具有良好耐火性的矿物材料,其耐火度可以通过多种方法进行测定和提高。钠基膨润土在耐火材料、陶瓷、涂料、塑料、橡胶、石油钻探等领域有着广泛的应用,随着科技的进步和市场需求的变化,钠基膨润土的应用领域还将不断扩大,其耐火度也将成为其应用的重要指标之一。