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    不定形耐火材料的結合劑結合形式
    • 作者:江宣    來源:江蘇江能新材料科技有限公司    時間:2022-3-3    點擊:628

      一般來說,結合劑在不定形耐火材料中的硬化作用,它可以分為多種結合形式,其結合形式也有各自的適用范圍與特點,F就各種結合方式進行分析。


    1粘著結合。

      在反應結合中不加硬化劑或者有機磷膏狀劑等,且不發生硬化反應,依靠粘著性進行結合。實際上就是與高溫下的陶瓷結合并用,在硬化時必須加熱,且不定形耐火材料過去多半利用粘著結合,使用紙漿廢液、糊精、羧基甲醚纖維素作結合劑。澆注料、耐火可塑料、噴補料、火泥等,就是被粘著的耐火材料,主要使用該結合劑。


     


    2凝聚結合。

      是指分散狀態的粘土或氧化物懸體由于凝集而產生的硬化反應。以前利用這一方式研制的不定形耐火材料只有搗打料及耐火可塑料,不包括澆注料。近年來分散及凝集的研究,實行了澆注法施工。根據利用分散劑及凝集劑的作用不斷研究出新形澆注料,不局限把澆注料只分為水合結合和反應結合兩類,而是把所研制成功的澆注料作為另種澆注料來分類。這些澆注料是利用粘土與氧化物超細粉在水中的分散凝集作用制成的,也稱粘土結合澆注料或超細粉結合澆注料。該凝聚結合的澆注料分以下兩類:


      ①粘土結合澆注料。其組成成分為粘土、氧化鋁水泥、分散劑。以粘土為主體時,把氧化鋁水泥作為凝集劑使用,或者以氧化鋁水泥為主體時,利用粘土的分散凝集作用和氧化鋁水泥的凝聚作用。用氧化鋁水泥屬于水化結合。


      ②超細粉結合澆注料。利用超細粉(SiO2、Al 2O3、TiO2、Cr2O3等)代替粘土的分散凝聚作用時,基本上屬于同類結合。同時使用高鋁水泥和粘土時,為保障使用時間,需使凝聚劑在某個時間內不起作用,即應加入具有金屬離子封鎖能力的添加劑。實際所用的分散劑為磷酸鹽聚丙烯酸鹽等。利用分散凝集作用研制的新形澆注料,其優點質地致密(因加水量少);低熔點生成物少(高鋁水泥等結合劑數量少)。缺點:要注意干燥和硬化時間及可使用時間的控制。


      ③高鋁水泥結合的澆注料。其組成成分為高鋁水泥、氧化鋁細粉、分散劑及凝結調節劑。它能提高高鋁水泥中的Al2O3含量,就是為改善水合結合。應用氧化鋁水泥在分散凝集方面比較適用,因利用了氧化鋁細粉的凝集效果,所以人們易選用它作為凝集結合的一種結合劑。它為羥基羧酸鹽、碳酸鈉、聚丙烯酸鹽、聚甲基丙烯酸鹽、磺酸系陰離子表面活性劑等。


    3化學結合。

      系指利用酸或堿等的化學反應所產生的結合,具有代表性的是磷酸鹽系統、堿金屬硅酸鹽系統。近年來又利用了酚醛樹脂一類結合劑,在常溫或干燥溫度下發生反應硬化(樹脂結合)。


      ①磷酸鹽+硬化劑。多將磷酸鋁與氧化鎂配合使用。各種磷酸鹽類結合劑,以及氧化鎂以外的硬化劑是近年研制的,一般使用起來較困難。因此,除特殊用途外,不使用這類結合劑。


      ②堿金屬硅酸鹽+硬化劑。采用硅酸鈉(水玻璃)與硬化劑氟硅化鈉反應而生成nSiO2起結合作用,反應過程如下:不論是哪種反應,其生成物為低熔點物質,所以不能用來作高溫結合劑,多半用來生產低溫用耐火澆注料。


      ③酚醛樹脂+硬化劑。不定形耐火材料需要常溫硬化時,多采用甲階酚醛樹脂及硬化劑。


    4水化結合。

      對于不定形耐火材料,主要使用高鋁水泥作水合結合的代表性結合劑,利用氧化鋁細粉或分散劑,可以起到結合作用。


    5陶瓷結合。

      該結合法需用一定的熱量,一般很少單獨使用,而且還需要采用與常溫結合不同的結合劑。最具代表性的結合劑為粘土,常溫時起凝集結合作用,高溫時起陶瓷結合作用。雖然粘土存在一些缺點,但用它作不定形耐火材料的結合劑時也有著許多優點,可用于生產凝集結合形澆注料。其次,可用金屬粉作陶瓷結合劑,特別是采用硅粉及鋁粉者居多。加入金屬粉的優點:在較大范圍內提高高溫強度。再者,Si與C發生反應,生成β-SiC,而金屬Al與之反應則生成Al4C3。如果發生氧化,僅形成SiO2及Al2O3,在耐火材料組成方面較少出現問題。由于金屬鋁和硅除了作為結合劑使用外,還可以用含碳耐火材料的防氧化劑及耐火澆注料的防爆劑。所以,使用金屬粉也有許多突出的優點,但其反應能力強,在不定形耐火材料中使用時要限制和控制。


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