Kao vrsta vulkanskog pepela, metakaolin je izvrsna zamjena za cement zbog niske potrošnje energije i niskog onečišćenja okoliša tijekom procesa kalcinacije, te svoje sposobnosti da poboljša određena svojstva portland cementa, poput čvrstoće i trajnosti, kada se pretvori u miješani cement. Posljednjih godina mnogi znanstvenici posvetili su se proučavanju aktivnosti kaolina u vulkanskom pepelu. Ovaj članak opisuje optimalnu temperaturu i vrijeme kalcinacije kaolina, čimbenike koji utječu na njegovu aktivnost i metode za otkrivanje svojstava i aktivnosti kaolina. Prethodne studije pokazale su da na optimalnu temperaturu i vrijeme kalcinacije kaolina utječu čimbenici poput mineralnog sastava, kristalnosti i sadržaja kaolina, među kojima kristalnost strukture kaolina ima najveći utjecaj na njegovu aktivnost nakon kalcinacije. Za analizu svojstava sirove rude korištene su XRD, TG-DTA, IR i druge metode. Aktivnost kaolina određena je metodama kao što su Frantinijev test, test vodljivosti i indeks čvrstoće i aktivnosti. Najtočnije metode bile su Frantinijev test i test indeksa čvrstoće i aktivnosti.
Metakaolin (skraćeno MK) je bezvodni aluminijev silikat (Al2O3 • 2SiO2, AS2) nastao 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 prijelaznu 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 vulkanski pepeo koji može reagirati s Ca(OH)2(CH) i vodom stvarajući produkte hidratacije slične cementu. Korištenjem ove značajke, kada se koristi kao dodatak cementu, može reagirati s CH4 koji nastaje tijekom procesa hidratacije cementa, što može poboljšati određena svojstva cementa.
Metakaolin (MK) je produkt koji nastaje dehidracijom kaolina na visokim temperaturama, a temperatura kalcinacije može utjecati na aktivnost produkta.
Kada temperatura poraste iznad 950 ℃, proizvod počinje kristalizirati i pretvarati se u mulit i kristobalit,
Izgubit će svoju hidratacijsku aktivnost.
Kalcinirani kaolin je često korišteno anorgansko punilo u industriji proizvodnje polimernih materijala poput gume, plastike i premaza. Može smanjiti troškove tih proizvoda, a posebno poboljšati fizikalna i kemijska svojstva materijala.