聚合草酸铝、氧化铝溶胶和水合氧化铝结合浇注料的性能-找耐火材料网

聚合草酸铝、氧化铝溶胶和水合氧化铝结合浇注料的性能

发布日期： 2019-10-09 17:45:44 阅读量（432）作者：张红

聚合草酸铝、氧化铝溶胶和水合氧化铝结合浇注料的性能聚合草酸铝、氧化铝溶胶和水合氧化铝结合的刚玉浇注料试样经200℃烘后的体积密度、显气孔率和常温强度如表3所示。可知，聚合草酸铝结合的浇注料不但能减少水分的加入，降低气孔率，增加体积密度，而且其常温强度高，耐压强度是另外两种结合方式的3倍左右。

表1 3种结合方式的刚玉质浇注料物理性能

3种结合剂的结合机制如下:

(1)聚合草酸铝胶体粒子的内部主要结构为铝氧羧酸根，因黏度大，在制取溶胶时，还存在部分铝氧醇键、羟基和铝离子(Al³⁺)。由于铝、氧原子的电负性分别为1.61、3.44，导致铝、氧原子的电负性差异大，离子特性强，健强强度高。相比硅溶胶，聚合草酸铝的稳定性好，对水溶液的亲和力使其能更好的流动，经过进一步的脱水，最终能形成稳定的三维网络结构。

(2)氧化铝溶胶是水合氧化铝(AlOOH)的胶溶体，依靠单价强酸形成双电子层结构而稳定存在，黏度较低。当铝溶胶水分蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成铝氧结合。由于氧化铝溶胶的固含量不高，导致其作为结合剂对材料的强度贡献不足，且存在大量的酸根阴离子，使粒子间存在大量的缝隙，加热后不能形成稳定的网状结构。

(3)水合氧化铝(ρ-Al₂O₃)结晶度低，活性高，具有大的表面能，常温下能和水发生水化反应，生成水化产物一水氧化铝(AlOOH)和三水氧化铝(Al(OH)₃)，使游离水减少，并伴随着一定的体积膨胀，导致材料的成型性能变差。在升温的过程中，固定在水化产物中的结构水不断被排出，使晶格遭到破坏，留下大量的孔洞，不利于材料结构和强度的保持。作为结合剂，聚合草酸铝弥补了氧化铝溶胶浓度低，加入浇注料的同时引入了大量的水的不足，也使材料中的自由水和结构水减少;同时克服了水合氧化铝的缺点，显著提高了材料的结合强度，是一种理想的结合剂。