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不定型 耐火材料结合方式与结合机理

2015-11-18 15:43:39 点击:
不定型 耐火材料结合方式与结合机理 
 
不定形 耐火材料用的结合剂,按其结 合方式可分为如下几种:水合结合、化学结合、陶瓷结合、粘着结合和凝聚结合。 
 
(1)水合结合:所用的 结合剂有铝酸钙水泥、硅酸盐水泥、β—A2lO3等,水合结 合是借助于常温下结合剂与水发生水化反映生成化产物而产生结合。 
水结合 的胶结材料在常温下进行水化反映需要有一定的时间,因此具 有一定的凝结和硬化时间,这类材 料主要用作耐火浇注料的结合剂。 
(2)化学结合:所用的 结合剂有磷酸或磷酸盐(加或不加硬化剂)、硅酸钠或硅酸钾(加或不加硬化剂)、酚醛树 脂加硬化剂等等。它们是 借助于结合剂与耐火材 料(氧化物集料)、或结合 剂与硬化剂之间在常温下发生化学反应或加热时发生化学反应生成新化合物或聚合(缩合)交联而产生结合的,因此有 的也含有聚合结合 作用。 
化学结 合剂加硬化剂时主要用作耐火浇注料的结合剂,而不加 硬化剂时则用作捣打料,可塑料 和涂料的结合剂。 
(3)陶瓷结合:或称低温烧结结合,是在不 定形耐火材料中加入可降低烧结温度的助剂或金属粉末,以大大 降低液相出现温度,促进低温下固——液反应而形成低 温烧结结合,所用的 低温烧结助剂有某些硼酸盐、氟化物和硼、钠玻璃等,金属粉末有SiAAlMMg等粉末。 使用烧 结助剂是借助在500-1000℃的低温 下首先产生粘性液相将集料颗粒粘结在一起,随后随 着温度提高依靠液——固之间 的高温化学反应,生成具有更高 熔融温 度的结合相而产生坚固的结合如在刚玉质干式震动料中加入少量的硼酐,硼酐在577℃即可发 生熔融生成粘性液腥,随后与a-A2lO3发生液——固反 应生成 具有更高熔融温度的化合物2A2lO3o2B2O3(不一致熔融温度1035℃)、9A2lO3o2B2O3(不一致熔融温度1950℃)而将刚玉 集料固结在一起。 
这类结 合剂主要用作干式震动料的结合剂,干式震 动料可用于作感应炉内衬和高温熔融流槽、容器等内衬。 
(4)粘着结合:可形成粘着(粘附)结合的 结合剂多数为有机结合剂,如糊精、糖蜜、阿拉伯树胶、纸浆废液、 甲基纤维素、沥青聚 乙烯基聚合物和酚醛树脂等合成树脂,其中有 的为暂时性结合剂,经高温 处理后会燃烧掉,有的为永久性结合剂,经高温 处理后会碳化而形成碳 结合,也有一 些无机结合剂具有粘着结合作用,如磷酸二氢铝、水玻璃等。 
粘附结 合的结合剂多半用于作耐火泥浆、涂料、喷涂料 和捣打料的结合剂,含碳和 碳化硅质不定形耐火材料多半用这类结合剂。 
(5)凝聚结合:可产生 凝聚结合的材料有粘土微粉、氧化物超微粉(SiO2、A2lO3、TiO2、Cr2O3等)、硅溶胶、铝溶胶和砖铝溶胶,凝聚结合 就是靠粒子(胶体粒子)之间相 互吸引紧密接触,借助于 范德华力而结合在一起,但使用 时必须加凝聚剂才能使胶体粒子发生凝聚而产生结合。 
产生凝 结合的材料主要用于作耐火浇注料的结合剂,也可用 于作耐火捣打料、涂料等的结合剂。
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