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耐火浇注料的常用结合剂机制

发布日期： 2018-06-20 09:54:39 阅读量（372）作者：

耐火浇注料的结合机制一直是研究的重点。不定形耐火材料的结合方式由水合结合向凝聚结合的方向发展。铝酸钙水泥(CAC)结合系统因为其具有良好的流变特征和生坯强度而获得广泛应用;然而在含有硅微粉和MgO的体系中使用CAC有许多缺点，因所含的CaO在高温下会与其他氧化物形成钙长石、钙铝黄长石、铝酸三钙等结晶相，使得材料的耐火度降低，抗蠕变性变差，高温抗折强度以及抗侵蚀性变差。同时水泥结合浇注料在养护过程中水泥持续水化以提供给基体强度，烘烤过程中水化产物(主要为C3AH6,Ca3[Al(OH)6]2))大约在250〜300℃之间发生脱水，水蒸气从浇注料气孔中排出，所以必须注意养护和脱水过程，以免浇注料基体内部水蒸气压过大引起基体爆裂。有关文献表明，添加CAC会使得浇注料在1100℃以上时生成CA2(CaAl₄O₇)和CA6(CaAli₂O₁₉)，导致分别为+13.6%和+3.01%的体积变化，这种膨胀水平必须加以控制，以防止在使用过程中产生裂缝。为了避免上述缺陷，提高浇注料性能，通常认可的做法是降低浇注料中水泥的加入量，使普通水泥浇注料转变为低水泥浇注料(LCC)和超低水泥浇注料(ULCC)，甚至无水泥浇注料。

不同的无水泥结合系统已经应用于耐火浇注料中，如水合氧化铝(HA)，硅溶胶(CS)和铝溶胶(CA)。HA是快速焙烧三水铝石AH₃(Al(OH)₃,三水铝石)而产生的无定形中间相，包含一种高比表面积的非晶形氧化铝晶相ρ-A1₂O₃，与水接触后部分溶解，快速形成类勃姆石(一种结晶性很差的勃姆石)和勃姆石凝胶，给浇注料基体提供强度。HA结合浇注料常加入硅微粉以引入莫来石相提高其高温力学性能。尽管HA的使用可以避免浇注料中使用CAC而生成低融相，但是仍然有许多缺点。首先HA的比表面积较高，使得浇注料需要较高的加水量和较长的搅拌时间，而且硬化后HA结合浇注料具有较低的渗透性，导致浇注料基体在脱水过程中容易发生爆裂。