铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料的物相衍变-找耐火材料网

铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料的物相衍变

发布日期： 2020-05-09 11:03:37 阅读量（344）作者：

铝酸钙水泥在升温过程中的变化主要是水化产物间的转化、脱水和分解反应。铝酸钙水泥在升温过程的物相变化如图1所示。

图1铝酸钙水泥在升温过程的物相变化

纯铝酸钙水泥中的主要物相CA和CA2遇水后发生水化反应,先是生成水化产物CAH10、C2AH8和C3AH6，随着温度和时间的变化，CAH10和C2AH8在110℃以上全部转变为C3AH6。接着C3AH6逐渐脱水，并在600℃左右与AH3形成C12A7物相。随着温度的继续升高，C12A7会与游离的Al2O3反应生成CA物相。

1100℃左右，CA会与Al2O3反应形成CA2(CaO⋅Al2O3+Al2O3⋅CaO→CaO⋅2Al2O3)，这个反应伴随有+13.6%的相对体积膨胀。当体系中存在富余的Al2O3时,1400℃时CA2会继续与Al2O3反应形成CA6(CaO⋅2Al2O3+4Al2O3⋅CaO→CaO⋅6Al2O3)，此反应伴随有+3%的相对体积膨胀。因此，浇注料中的CA2和CA6的形成造成的体积膨胀能抵消浇注料高温下烧成所产生的体积收缩，从而改善浇注料的高温体积稳定性。并且，反应伴随的体积膨胀会吸收局部的气孔，加强了浇注料各晶粒间的结合程度，有利于提高浇注料的力学强度。

CA2具有较低的热膨胀系数(200℃，1.4×10-6/℃;1400℃，4.4×10-6/℃)，熔点在1765±25℃，是铝酸钙物相中的一种高温相。

CA6具有很高的耐火度，熔点为1875℃，热膨胀系数为8.0×10-6/℃。

有研究表明，随着温度的升高，浇注料中CA2和CA6物相会交叉互锁，并增强与其他相之间的联系，从而提高浇注料的性能。

KoYC研究了加入尖晶石对浇注料强度的影响。研究结果表明，由于基质中的CA6和尖晶石颗粒之间的交叉嵌合，刚玉-尖晶石质浇注料(15±5wt.%的尖晶石)的高温抗折强度随着尖晶石的含量和温度的增长而增长。并且，更细的尖晶石颗粒在加入量在更少的加入量时比加入量多的粗尖晶石颗粒起到更加增强浇注料高温性能的效果。

PallG研究了氧化钙的含量对浇注料高温性能的影响。研究结果表明，刚玉-尖晶石质浇注料(15±5wt.%的氧化钙)的高温抗折强度随着氧化钙的含量和温度的增长而增长。经过1500℃x3h处理后，显微观察显示，浇注料基质中富氧化铝的尖晶石颗粒表面生成有CA6颗粒，CA6和尖晶石颗粒嵌合联结，导致了浇注料高温性能的增强。