空心球加入量对轻质浇注料性能的影响
发布日期： 2017-12-14 00:00:00 阅读量（418） 作者：为了使空心球轻质耐火浇注料的性能更为优越，适用范围更为广泛，我们就空心球加入量进行了试验研究。发现空心球加入量对110℃烘干后浇注料的体积密度和显气孔率的影响见图1，对常温抗折强度和常温耐压强度的影响见图2。从图1可以看出：随着空心球加入量的增多，烘干后试样的体积密度从2.00g•cm-3逐渐减小至1.85g•cm-3，而显气孔率则从32%逐渐增大至36%。这是因为空心球本身的体积密度小，显气孔率大。从图2可以看出：空心球加入量(w)为30%和35%的试样的常温抗折强度和常温耐压强度都较低，空心球加入量为40%(w)的试样的常温抗折强度和常温耐压强度分别达到最高的5.1和28.4 MPa，但空心球加人量为45% (w)的试样的常温抗折强度和常温耐压强度又有所降低。当空心球加入量为40%(w)时，试样中骨料与细粉的配比达到最佳，不同粒径的空心球紧密堆积形成骨架，而细粉填充在空心球骨架的空隙中;对于烘干后试样而言，水泥水化物对基质细粉之间及基质细粉与空心球之间的结合作用较弱，试样的强度主要取决于其结构强度。因此，空心球加入量为40% ( W)的试样强度最大。
图1 110℃烘干后浇注料的体积密度和显气孔率
图2 110℃烘干后浇注料的常温抗折强度和常温耐压强度
1100和1300℃热处理后浇注料试样的体积密度和显气孔率见图3，常温抗折强度和常温耐压强度见图4。由图3、图4可知：随着空心球加入量的增多，经1100或1300℃热处理后试样的体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度均逐渐减小，显气孔率均逐渐增大。
图3 不同温度热处理后浇注料的体积密度和显气孔率
图4 不同温度热处理后浇注料的常温抗折强度和常温耐压强度
由于试样细粉中加入了α-Al2O3和广西黏土，经1100℃或1300℃热处理后，试样基质之间及基质与骨料之间都产生了较高的烧结强度，此时试样的强度不是像烘干后试样那样由其结构强度所决定，而是取决于空心球强度、基质细粉之间的结合强度、基质与空心球之间的结合强度三者之中最弱的。可能是因为经1100℃或1300℃热处理后试样基质细粉之间的结合强度以及基质与空心球之间的结合强度均高于空心球的强度，因此热处理后试样的强度随空心球加入量的增多而减小。
综合来看，空心球加入量为40%(w)时，烘干及热处理后浇注料试样的致密度和强度相对最佳。
1300 ℃热处理后，空心球加入量为40%(w)的试样A3的SEM照片见图5。可以看出：左侧为基质，存在一些较大的气孔;右侧为某个空心球的一小部分，包括部分球壳和部分空腔，其球壳厚度约为600μm。空心球与基质之间结合较紧密。
图5 1300℃烧后浇注料A3的SEM照片
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