C2S晶型转变
C2S晶型转变(transformation of C2S)
C2S各晶型之间发生的转变。C2S即硅酸二钙(Ca2SiO4或2CaO•SiO2)。C2S有5种晶型：α、α´H、α´L、β和γ型。其中α´-C2S有高温型α´H-C2S与低温型α´L-C2S。5种晶型的转变次序与转变温度如下：
β-C2S是一种介稳态。β-C2S与γ-C2S之间的转变是不可逆的(单向的)转变，即只能β-C2S转变为γ-C2S，而γ-C2S不能直接转变为β-C2S。β-C2S在525℃(有的认为是从600℃)开始转变为γ-C2S。α´L-C2S平衡冷却时在725℃可以转变为γ-C2S，但通常是过冷到670℃左右转变为β-C2S。这是由于α´L-C2S与γ-C2S结构和性质非常相近，而α´L-C2S与γ-C2S相差较大所致。α´L-C2S、β-C2S与γ-C2S的密度(g／cm3)分别为：3.14、3.20与2.94。由于密度相差较大，因此晶型转变时，会引起较大的体积效应。由β-C2S转变为γ-C2S时，体积膨胀约12％，从而发生粉化。
C2S及其多晶转变，对碱性耐火材料、硅酸盐水泥的性能有重要影响。例如在镁砂生产中，通常希望镁砂中的杂质CaO与SiO2能以高熔点化合物C2S或C3S相存在，要求其CaO与SiO2摩尔比大于2。因为低于2时，镁砂中的CaO和SiO2会以低熔物形式存在。但在生产与使用高钙镁砂、镁白云石、白云石与石灰耐火材料中，若C2S生成量较多，则会因C2S的晶型转变发生粉化。再如，由于β-C2S具有胶凝性，而γ-C2S无胶凝性；因此在硅酸盐水泥生产中不希望发生β-C2S转变为γ-C2S。
为防止上述晶型转变，目前采用两种途径，一种途径为烧制熟料时，采用急冷，使β-C2S来不及转变为γ-C2S，而以β-C2S型保持下来。另一种途径，是采用加入少量稳定剂，如P2O5(或磷酸钙)、V2O5、Mn2O3、Cr2O3、BaO等，使之溶入β-C2S或α´-C2S中形成固溶体，阻止其转变。