当温度在65℃时加热，二水石膏就开始释出结构水，但脱水速度比较慢。在107℃左右、水蒸气压达971mmHg时，脱水速度迅速变快。随着温度继续升高，脱水更为加快，山东天然石膏粉，在170-190℃时，二水石膏以很快的速度脱水变为α-半水石膏或β-半水石膏。当温度继续升高到220℃和320~360℃时，天然石膏粉供应，半水石膏则继续脱水变为α可溶性的无水石膏。但220℃条件下生成的无水石膏比较容易在空气中吸水变成半水石膏。在450-750℃期间变成的无水石膏则为不溶性无水石膏。这种无水石膏即我们通常说的'死烧'石膏;它很难溶于水，几乎不凝结，而且不具有强度。在800℃时，无水石膏开始分解为CaO和SO2 加O2 等，这时的凝结能力主要是靠CaO的凝结作用而不是石膏了。这种分解在1050℃以后更为激烈，到1350℃才结束。在还原气氛下，有利于CaSO4 的分解 。
加热时存在3个排出结晶水阶段：105~180℃，首先排出1个水分子，随后立即排出半个水分子，转变为烧石膏Ca[SO4]·0.5H2O，天然石膏粉厂家，也称熟石膏或半水石膏。200~220℃，德州天然石膏粉，排出剩余的半个水分子，转变为Ⅲ型硬石膏Ca[SO4]·εH2O(0.06<ε<0.11)。约350℃，转变为Ⅱ型石膏Ca[SO4]。1120℃时进一步转变为Ⅰ型硬石膏。熔融温度1450℃。
石膏及其制品的微孔结构和加热脱水性，使之具优良的隔音、隔热和防火性能。
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