免烧耐火制品常用的几种结合剂及性能测试

跟着对免烧成耐火材料研讨的逐步深入,愈来愈多品种的免烧成耐高温材料赓续问世,譬如免烧镁铬砖、免烧铝碳砖、免烧铝钙砖、免烧铝镁炭砖、高荷软不烧砖、叶腊石不烧砖等,被运用在高温产业的不同热工摆设中。越来越多的研讨人员赓续投入到免烧成耐火材料的研讨、开垦与运用中,免烧成耐火材料做为极有潜力的新兴材料正逐步在耐火材料范围赶快生长。(免烧成铝镁碳砖)在中低温的情形下,由于尚未经历烧结,此时免烧成耐火材料的强度根源于连接剂的粘结强硬。因而,连接剂品种的抉择关于材猜中低温下强度赢得有着相当重大的效用。连接剂是一种以自然或合成化合物制备的粘结材料,能将两种或两种以上同质或异质的材料承接在一同,低温热责罚便可完结固化并赢得肯定的连接强度。连接剂品种稠密,遵循化学成份的不同可分为无机连接剂(水泥、水玻璃、磷酸二氢铝等)和有机连接剂(沥青、糊精、自然或合成树脂、糖类等);遵循强硬前提的不同可分为气硬性连接剂(水玻璃)、水硬性连接剂(铝酸盐水泥)和热硬性连接剂三类(焦油、沥青、酚醛树脂、磷酸二氢铝)。1、水玻璃玻璃是一种可溶性碱金属硅酸盐材料,重要品种包罗钠水玻璃和钾水玻璃。水玻璃的模数是它的重大参数,其数值常在1.5-3.5范畴内,模数越大代表氧化硅品质分数越大,可溶性越差,粘度越大,易分解强硬。水玻璃粘结性强、成本低、环保强健、增进烧结等长处使其在免烧成耐火材料范围赢得了大范围运用。但水玻璃中碱金属的存在会劣化耐火材料的高温机能,并且其连接制备的免烧成耐火材料常在高温下涌现龟裂、炸裂及强度散布反常局势,因而其产物实用于中低温处境。除罕见的钠、钾水玻璃外,当前尚有锂的硅酸盐做为连接剂,其产物压收缩,精致性杰出,但因成本太高而无奈大范畴运用,仅用在一些特定范围。(水玻璃别名泡花碱)水玻璃是榜样的气硬性连接剂,它的强硬经历重要包罗硅酸钠的水解、硅溶胶的产生以及结尾硅凝胶的产生三个环节。水玻璃水解产生硅凝胶是其产生粘结力的重要要素,终究硅凝胶经脱水齐集使耐火材料在常温或低温下便可赢得肯定的强度。寻常情形下水玻璃强硬速率迟缓,能够经历增加促硬剂加快其强硬。下列为水玻璃强硬时的罕见反响。Na2O·nSiO2+(2n+1)H2O→2Na(OH)+nSi(OH)4式(1)Na2O·nSiO2+2nH2O+CO2→Na2CO3+nSi(OH)4式(2)Na2SiF6+4H2O→2NaF+4HF+Si(OH)4式(3)[Na2O·nSiO2]+Na2SiF6+2(2n+1)H2O→6NaF+(2n+1)Si(OH)4式(4)寻常前提下,水玻璃的强硬经历至极迟缓,但一方面可操纵CO2气体加快其强硬经历,干系化学反响如公式(1)和(2)所示;为了增进水玻璃的强硬寻常会增加一些化学物资做为促硬剂。罕见的水玻璃促硬剂有Si、RCOOR、CHC、CaO、2CaO·SiO2、Na2SiF6、AlCl3、Al(H2PO4)3以及Mg、Fe、Pb、Zn等的磷酸盐,促硬剂经历中庸水玻璃中的碱增进硅酸钠的水解反响,进而使硅凝胶继续凝固,起到加快强硬的效用。比方增加氟硅酸钠后与水玻璃产生反响如公式(3)和(4)所示,Na2SiF6本身的水解一方面直接产生Si(OH)4坚固其粘结力;另一方面经历产生氟化氢可中庸水玻璃水解产生的NaOH,使化学均衡右移,增进水玻璃的进一步水解和强硬。2、铝酸盐水泥酸盐水泥是高铝耐火水泥的一种,具备强硬速率快、连接强度高、耐侵蚀性优质等特性。该水泥的重要矿物成份为铝酸一钙(CaO·Al2O3,简称CA)、二铝酸钙(CaO·2Al2O3,简称CA2)、七铝酸十二钙(12CaO·7Al2O3,简称C12A7)及钙黄长石(CaO·Al2O3·SiO2,简称C2AS)等,用做免烧成耐火材料连接剂时需餍足下列前提:Al2O%,CaO30%,Fe2O30.7%。铝酸盐水泥重要依赖此中不同的铝酸钙矿物遇水产生化学反响而完结粘结强硬。为餍足现实临盆须要,寻常会参与强硬调理剂来拉长或提早其强硬时候,如硅酸钠、碳酸钠等能够起到增进效用,硼酸盐、磷酸盐等则能够起到推迟效用。遇水后铝酸盐水泥产生的反响下列:由上述公式可知,水化反响期间,跟着温度的抬高,三种铝酸钙与水反响产生洪量的氢氧化铝凝胶,并生成平稳的水化铝酸钙(C3AH6)将水泥内部填充精致,终究完结水泥强硬赢得强度。3、磷酸二氢铝酸二氢铝[Al(H2PO4)3]又被称为双氢磷酸铝,是一种罕见的磷酸盐连接剂,具备常温水溶性。由于粘性高、常温固化才力强、耐高温性杰出、代价低,磷酸二氢铝运用范围极其宽泛,完备较大的墟市潜力,在耐火材料行业遭到研讨人员的亲近


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