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不定型耐火材料結合方式與結合機理

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不定型耐火材料結合方式與結合機理

發布日期:2017-02-22 作者:恒飛窯爐工程 點擊:

不定型耐火材料結合方式與結合機理 
 
不定形耐火材料用的結合劑,按其結合方式可分為如下幾種:水合結合、化學結合、陶瓷結合、粘著結合和凝聚結合。 
 
(1)水合結合:所用的結合劑有鋁酸鈣水泥、矽酸鹽水泥、β—A2lO3等,水合結合是借助於常溫下結合劑與水發生水化反映生成化產物而產生結合。 
水結合的膠結材料在常溫下進行水化反映需要有一定的時間,因此具有一定的凝結和硬化時間,這類材料主要用作耐火澆注料的結合劑。 
(2)化學結合:所用的結合劑有磷酸或磷酸鹽(加或不加硬化劑)、矽酸鈉或矽酸鉀(加或不加硬化劑)、酚醛樹脂加硬化劑等等。它們是借助於結合劑與耐火材料(氧化物集料)、或結合劑與硬化劑之間在常溫下發生化學反應或加熱時發生化學反應生成新化合物或聚合(縮合)交聯而產生結合的,因此有的也含有聚合結合作用。 
化學結合劑加硬化劑時主要用作耐火澆注料的結合劑,而不加硬化劑時則用作搗打料,可塑料和塗料的結合劑。 
(3)陶瓷結合:或稱低溫燒結結合,是在不定形耐火材料中加入可降低燒結溫度的助劑或金屬粉末,以大大降低液相出現溫度,促進低溫下固——液反應而形成低溫燒結結合,所用的低溫燒結助劑有某些硼酸鹽、氟化物和硼、鈉玻璃等,金屬粉末有SiAAlMMg等粉末。 使用燒結助劑是借助在500-1000℃的低溫下首先產生粘性液相將集料顆粒粘結在一起,隨後隨著溫度提高依靠液——固之間的高溫化學反應,生成具有更高熔融溫度的結合相而產生堅固的結合如在剛玉質幹式震動料中加入少量的硼酐,硼酐在577℃即可發生熔融生成粘性液腥,隨後與a-A2lO3發生液——固反應生成具有更高熔融溫度的化合物2A2lO3•2B2O3(不一致熔融溫度1035℃)、9A2lO3•2B2O3(不一致熔融溫度1950℃)而將剛玉集料固結在一起。 
這類結合劑主要用作幹式震動料的結合劑,幹式震動料可用於作感應爐內襯和高溫熔融流槽、容器等內襯。 
(4)粘著結合:可形成粘著(粘附)結合的結合劑多數為有機結合劑,如糊精、糖蜜、阿拉伯樹膠、紙漿廢液、 甲基纖維素、瀝青聚乙烯基聚合物和酚醛樹脂等合成樹脂,其中有的為暫時性結合劑,經高溫處理後會燃燒掉,有的為永久性結合劑,經高溫處理後會碳化而形成碳結合,也有一些無機結合劑具有粘著結合作用,如磷酸二氫鋁、水玻璃等。 
粘附結合的結合劑多半用於作耐火泥漿、塗料、噴塗料和搗打料的結合劑,含碳和碳化矽質不定形耐火材料多半用這類結合劑。 
(5)凝聚結合:可產生凝聚結合的材料有粘土微粉、氧化物超微粉(SiO2、A2lO3、TiO2、Cr2O3等)、矽溶膠、鋁溶膠和磚鋁溶膠,凝聚結合就是靠粒子(膠體粒子)之間相互吸引緊密接觸,借助於範德華力而結合在一起,但使用時必須加凝聚劑才能使膠體粒子發生凝聚而產生結合。 


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