Hebei Messi Biology Co., Ltd. gibt an, dass sich Hydratationsrate und Aktivität von Magnesiumoxid gegenseitig einschränken. Die Hydratationsrate beschreibt die Fähigkeit von Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid zu bilden. Als Barriereschicht vor dem Hochtemperaturglühen von kornorientiertem Siliziumstahl wird Magnesiumoxid üblicherweise durch Mischen von Magnesiumoxid mit einer geeigneten Menge Wasser zu einer Aufschlämmung hergestellt, die anschließend auf das Stahlblech aufgetragen und getrocknet wird. Das entstehende Mg-(OH)2 enthält gebundenes Wasser, das im Trockenofen nicht entfernt werden kann und in den Hochtemperaturglühprozess gelangt. Dies verlängert die Glühzeit und führt zur Oxidation des Stahlbandes, was die Bildung des Magnesiumsilikatfilms behindert.
Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität benötigt eine Hydratationsrate von weniger als 4 %. Um eine niedrige Hydratationsrate zu gewährleisten, wird Magnesiumoxid üblicherweise bei hohen Temperaturen kalziniert. Über 1300 °C kalziniertes Magnesiumoxid unterliegt bei Raumtemperatur nahezu keiner Hydratationsreaktion. Zu hohe Temperaturen können jedoch leicht zu Kornsinterung und verminderter Aktivität führen. Daher wird typischerweise eine Kalzinierungstemperatur von etwa 950 °C gewählt. Neben der Kalzinierungstemperatur beeinflusst auch die Abkühlung nach der Kalzinierung die Hydratationsrate von Magnesiumoxid.
Forschungen der Hebei Messi Biology Co., Ltd. zeigen, dass kalziniertes Magnesiumoxid unter Vakuum auf Raumtemperatur abgekühlt werden sollte, um äußere Einflüsse zu vermeiden. Dadurch schrumpfen die Magnesiumoxidpartikel bei allmählich sinkender Temperatur auf natürliche Weise und bilden dichtere, freier verteilte Kristallpartikel, wodurch ihre Hydratationsrate reduziert wird. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass das Abkühlen von kalziniertem Magnesiumoxid an der Luft dessen Hydratationsrate deutlich erhöht und in der Regel über 10 % erreicht. Durch Abkühlung auf Raumtemperatur unter luftdichten Bedingungen kann die Hydratationsrate auf unter 3 % gesenkt werden, wodurch die Anforderungen an die Hydratationsrate für Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität erfüllt werden.
Aktivität bezeichnet die Fähigkeit von Magnesiumoxid, an chemischen oder physikochemischen Prozessen teilzunehmen. Hochaktives Magnesiumoxid reagiert leicht mit Siliziumoxid zu Magnesiumsilikatglas. Magnesiumoxid mit geringer Aktivität ist in Wasser schlecht suspendierbar und neigt zu ungleichmäßiger Beschichtung. Da die Aktivität eines Feststoffes proportional zu seiner Oberfläche ist, wird die Oberfläche manchmal zur Angabe der Aktivität verwendet, daher der Begriff scheinbares spezifisches Volumen (SPV). Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität benötigt ein scheinbares spezifisches Volumen von 3,7–4,5 ml/g.
Forschungen der Hebei Messi Biology Co., Ltd. haben gezeigt, dass die Aktivität von Magnesiumoxid maßgeblich von seinen Kristallisationseigenschaften bestimmt wird. Unterschiedliche Magnesiumoxidbildungsmechanismen und unterschiedliche Grade der Gitterperfektion führen zu unterschiedlichen Aktivierungsenergien, die zur Gitterzerstörung erforderlich sind, was sich in unterschiedlicher chemischer Reaktivität äußert. Darüber hinaus beeinflussen die Kalzinierungsbedingungen die Aktivität von Magnesiumoxid erheblich. Hochaktives Magnesiumoxid kann durch Kalzinieren des Magnesiumcarbonat-Zwischenprodukts bei 600–700 °C gewonnen werden. Da die Aktivität von Magnesiumoxid mit seiner Hydratationsrate korreliert (höhere Aktivität, höhere Hydratationsrate), sollte die Auswahl von Magnesiumoxid in Siliziumstahlqualität auf einer umfassenden Betrachtung sowohl der Hydratationsrate als auch der Aktivität basieren.