Kao vrsta materijala od vulkanskog pepela, metakaolin je odlična zamjena za cement zbog niske potrošnje energije i niskog zagađenja okoliša tokom procesa kalcinacije, te svoje sposobnosti da poboljša određena svojstva portland cementa, kao što su čvrstoća i trajnost, kada se pretvori u miješani cement. Posljednjih godina, mnogi naučnici su se posvetili proučavanju aktivnosti kaolina u vulkanskom pepelu. Ovaj članak opisuje optimalnu temperaturu i vrijeme kalcinacije kaolina, faktore koji utiču na njegovu aktivnost i metode za otkrivanje svojstava i aktivnosti kaolina. Prethodne studije su pokazale da na optimalnu temperaturu i vrijeme kalcinacije kaolina utiču faktori kao što su mineralni sastav, kristalnost i sadržaj kaolina, među kojima kristalnost strukture kaolina ima najveći uticaj na njegovu aktivnost nakon kalcinacije. XRD, TG-DTA, IR i druge metode su korištene za analizu svojstava sirove rude. Aktivnost kaolina je određena metodama kao što su Frantini test, test provodljivosti i indeks čvrstoće i aktivnosti. Najtačnije metode bile su Frantini test i test indeksa čvrstoće i aktivnosti.
Metakaolin (skraćeno MK) je bezvodni aluminijum silikat (Al2O3 • 2SiO2, AS2) koji nastaje dehidracijom kaolina (Al2O3 • 2SiO2 • 2H2O, AS2H2) na odgovarajućoj temperaturi (600-900 ℃). Kaolin pripada slojevitoj silikatnoj strukturi, a slojevi su povezani van der Waalsovim vezama, s OH⁻ ionima čvrsto vezanim unutar njega. Kada se kaolin zagrijava na zraku, prolazi kroz nekoliko strukturnih promjena. Kada se zagrijava na oko 600 ℃, slojevita struktura kaolina se uništava zbog dehidracije, formirajući prelaznu fazu sa slabom kristalnošću - metakaolin.
Zbog nepravilnog molekularnog rasporeda metakaolina, on pokazuje termodinamičko metastabilno stanje i cementna svojstva pod odgovarajućom pobudom. Metakaolin je visoko aktivni umjetni materijal od vulkanskog pepela koji može reagovati sa Ca(OH)2(CH) i vodom stvarajući produkte hidratacije slične cementu. Korištenjem ove karakteristike, kada se koristi kao dodatak cementu, može reagovati sa CH4 koji se stvara tokom procesa hidratacije cementa, što može poboljšati određena svojstva cementa.
Metakaolin (MK) je proizvod koji nastaje dehidracijom kaolina na visokim temperaturama, a temperatura kalcinacije može utjecati na aktivnost proizvoda.
Kada temperatura poraste iznad 950 ℃, proizvod počinje kristalizirati i transformirati se u mulit i kristobalit,
Izgubit će svoju hidratantnu aktivnost.
Kalcinirani kaolin je često korišteno neorgansko punilo u industriji proizvodnje polimernih materijala kao što su guma, plastika i premazi. Može smanjiti cijenu ovih proizvoda, a posebno poboljšati fizička i hemijska svojstva materijala.