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不定形耐火材料结合方式和陶瓷结合原理先容
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不定形耐火材料结合方式和陶瓷结合原理先容

发布时间:2020/7/25 11:37:13

不定形耐火材料结合方式的演变 
采用低钙酸盐水泥和纯铝酸钙水泥,仍有一定量的CaO带入熔铝炉必发88手机版中,影响其高温结构强度和其他高温性能,因此近十年来,国外在致力于开发研究低水泥和超低水泥熔铝炉必发88手机版,以至无水泥浇注料使浇注中的铝酸钙水泥加入量由15-20%降低到5-7%(低水泥浇注料)、1-3%(超低水泥浇注料)和0%(化学结合、凝聚结合浇注料)。这一系列的演变过程,使必发88手机版的高温应用技术性得到了很大的改善。从而使应用效果大大提高。
但在无水泥浇注料中,化学结合的浇注料也有一些不足之处,因为化学结合所用的结合剂有磷酸盐类、硫酸盐类、硅酸盐类等大呢感,这些结合剂不是在使用中会分解挥发出有害气体(P205、SO2等)、腐蚀设备一起、污染环境,就是使用不方便(多数在使用前需经捆料),或多少会带进其他熔铝炉必发88手机版高温性能的杂质(如硅酸盐类结合剂中的Na2O、K2O等),而凝聚结合的浇注料,因为凝聚结合所用的结合材料可以是与浇注料同成份的超微粉加很少量的速效促凝剂,或同成份的溶胶加很少量的速促凝剂,这样就可以不茳芏耐火度和使用温度,而且还可能在使用中形成自结合或直接结合结构,从而提高材料的高温结构强度,同时加有超微粉的浇注料还可大大降低成形时的用水量,降低气孔率,提高抗高温熔体的渗透性和侵蚀性。
在不定形耐火材料中,便于机械化施工的是浇注料和喷补(喷涂)了,因此始终能够得到稳定发展的就是浇注料和喷补(喷涂)料,到85年,浇注料已占不定形耐火材料的40%。
一般情况下,不定形耐火材料的结合分为水泥结合、化学结合、凝聚结合三种方式。
水泥结合
水泥结合包括下述三种类型:
①水化产物和高活性物质(如硅溶胶)反应产生的结合;
②水泥水化产物之间直接发生物理化学作用产生的结合;
③水化产物和硅灰、锻烧高岭土微粉、煅烧氧化铝微粉等具有火山灰活性物质的表面发生物理化学作用产生的结合。
化学结合
化学结合是依靠结合剂发生化学反应产生的结合。但是,这些化学反应不包括可水化物质与水的反应,至少不以水化为主,否则,就应归类于水化结合。一般情况下,荣盛耐材认为常见的化学结合有下述三种类型:
①结合剂和硬化剂反应产生的结合;
②结合剂和耐火材料反应产生的结合;
③以上两种方式复合产生的结合。
例如,水玻璃结合既可以由结合剂和耐火材料反应产生(水玻璃镁砖),也可以由结合剂和硬化剂反应产生(水玻璃+氟硅酸钠)。磷酸盐结合既可以由结合剂和耐火材料反应产生(磷酸盐砖),也可以由复合结合产生(由磷酸作结合剂,水泥作促凝剂制作的磷酸盐结合不定形耐火材料)。
凝聚结合
凝聚结合指由微粉凝聚产生的结合。凝聚结合有下述两个关键:
①增大固相体积,减少液相体积,减少气孔率和提高微粉间的粘接力。这样就或多或少地与水泥结合有些关联。
②实现微粉由分散到凝聚的转变,这就需要迟效硬化剂;
广义上说,水泥是能发生水化反应,进而通过直接和间接的物理化学作用产生结合或强度的粉状物质。例如,铝酸钡Ba0?Al203是一种特种耐火水泥。再如,ρ-AUOs也是一种特种耐火水泥。还有Mg0-SiO2-H2O结合被认为是凝聚结合。但是,这种结合需要利用MgO的水化改变液相的性质产生凝结,利用MgO的水化物和硅灰表面发生作用产生硬化,还需要MgO和硅灰在升温过程中发生物理化学反应形成M2S等物质产生结合。所以,本质上MgO-SiO2-H2O结合也属于水泥结合。荣盛耐材提供各种窑炉用定型、不定型耐火材料。
陶瓷结合不定形耐火材料原理
陶瓷结合不定形耐火材料,主要是工艺加工使某些氧化物(SiO2,Al2O3等)的高浓度泥浆有黏结性能。确定由离子电位值高的氧化物与水形成高浓度泥浆,其中随着水的排除发生聚冷凝,
随着形成硅氧烷结合,因为高浓度泥浆硬化产物具有较大的强度。在高浓度泥浆+氧化物填料系统中,填料表面原子参加聚冷凝反应,泥浆和填料之间形成坚同的键合。又有氢键出现在泥浆与填料的接触上,加强泥浆的黏结性能。发生所谓的“冷烧结”。如果成型和干燥的陶瓷半成品(填料+泥浆),在液体介质(碱,酸,盐等)中加以养生,按陶瓷组分的化学活性,随后的干燥或水热处理,还更要增加内聚强度。根据处理的形式,陶瓷的气孔率和它的化学成分与原来半成品比较改变不大(或实际没有改变)。这种陶瓷获得使用强度(许多场合是与烧成材料项目比较),是强化化学活性接触结合的结果(强化化学活性接触结合过程)。
陶瓷不定形耐火材料乃是非均质多分散的复合物,由50%~70%(按体积)的大颗粒(大块的)陶瓷骨料组成,颗粒之间的气孔由其细分散的泥浆充满(浸满)。不同本性(化学成分,变态结构)的骨料和泥浆的固相可能像一种一样,骨料可能像多孔一样为无孔的,单一颗粒和多颗粒的。
陶瓷不定形耐火材料有两个基本类型——具有坚硬定位的骨架(骨料颗粒彼此具有直接接触)和漂浮的骨架(骨料颗粒之间不是直接接触)。具有坚硬骨架材料的成型采用分开堆积方法,起初模型填充无孔或多孔骨料,后来在有骨料的模型中注满泥浆。漂浮骨架的陶瓷不定形耐火材料按一般混合及成型工艺。
制备陶瓷不定形耐火材料可以像不成型(捣打型料)一样的成型(类似陶瓷制品的成型),不烧和烧成的。
利用陶瓷不定形耐火材料原理,可以制取指定尺寸(其中有大的)大型制品和均匀的密度。陶瓷不定形耐火材料的性质位于烧成和不烧耐火材料之间的中间位置。它们的主要差别是使用中具有高的体积不变性和没有坍塌强度。
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