發(fā)布時(shí)間：2020/3/7 10:13:14

不定形耐火材料用的水玻璃什么？是硅酸鈉,這種物質(zhì)非常廣泛的應(yīng)用于生活之中，下面詳細(xì)介紹。

水玻璃為許多鈉硅酸鹽的混合物。其中有原硅酸鈉(2Na2O?SiO2)、正硅酸鈉(Na2O?SiO2)，和二硅酸鈉(Na2O?2SiO2)等。另外，還有f-SiO2。

硅酸鈉，俗稱泡花堿，其水溶液俗稱水玻璃，是一種礦黏合劑。其化學(xué)式為Na2O·nSiO2，它是一種可溶性的無機(jī)硅酸鹽，具有廣泛的用途。

結(jié)晶質(zhì)水玻璃的結(jié)構(gòu)為硅氧四面體同鈉離子呈規(guī)則排列，密度及熔點(diǎn)皆有定值。在耐火材料中所用者多為模數(shù)大于2的非晶質(zhì)者，其密度和熔點(diǎn)不固定，依模數(shù)的不同而有相應(yīng)的變化，在模數(shù)為4的范圍內(nèi)，其密度隨SiO2含量的提高而增加。將此種水玻璃加熱時(shí)，在很大溫度范圍內(nèi)逐漸軟化，開始軟化時(shí)粘度約為4MPa?s，流動時(shí)約為10kPa?s。其中模數(shù)較低者開始軟化溫度較低；反之，軟化溫度較高。不同模數(shù)的水玻璃在各種溫度下的粘度如圖9-1所示。

不同模數(shù)的水玻璃在各種溫度下的粘度

(1)水玻璃的凝結(jié)與硬化：水玻璃具有相當(dāng)優(yōu)良的粘結(jié)性。其粘結(jié)性因凝結(jié)硬化條件不同而有差異，與所形成的凝聚結(jié)構(gòu)有關(guān)。在無外加劑情況下，水玻璃溶液經(jīng)過干燥，其中硅酸鈉進(jìn)行聚合形成硅氧鏈。

有人認(rèn)為硅酸鈉的粘結(jié)硬化是由于水解作用生成的不穩(wěn)定的硅氧凝膠進(jìn)行聚集，甚至形成氧化硅結(jié)晶骨架。當(dāng)干燥后形成硅氧凝膠體。在常溫下，純硅酸鈉水溶液中的硬化是較緩慢的。在生產(chǎn)中為促進(jìn)水玻璃的硬化，通常加入硅氟化鈉、氯化鋁和聚氯化鋁、磷酸、磷酸鋁和聚合磷酸鋁，以及含Zn、Pb、Fe、Mg的磷酸鹽等促硬劑。

(2)水玻璃硬化體在加熱時(shí)的變化：水玻璃硬化體在加熱到50℃以上時(shí)即開始脫水，超過100℃時(shí)，硅氧凝膠中的大部分水分即可排除，到300℃基本排盡。由于水分排除，凝膠體產(chǎn)生緊縮，使水玻璃硬化體的結(jié)構(gòu)致密和強(qiáng)度提高。

當(dāng)溫度在300?500℃范圍時(shí)，水玻璃硬化體的結(jié)構(gòu)無明顯變化。在開始時(shí)強(qiáng)度仍有所增長，在400℃左右時(shí)達(dá)高值。這可能是因硅氧凝膠體繼續(xù)脫水后，在NaOH介質(zhì)和氟化鈉作為礦化劑存在以及高溫和內(nèi)部水蒸氣壓力較高等條件下，部分地生成β-石英微晶體。當(dāng)溫度接近600℃時(shí)，水玻璃硬化體的體積略為膨脹，出現(xiàn)一些小空隙。這可能是因β-石英在573℃時(shí)發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變而引起的。此時(shí)，強(qiáng)度有所下降。水玻璃模數(shù)越大，這種現(xiàn)象越明顯。

當(dāng)加熱到600?700℃時(shí)，在水玻璃硬化體的差熱分析曲線上有明顯的放熱峰。這是因?yàn)橛卸�硅酸鈉晶體生成。這時(shí)水玻璃硬化體的強(qiáng)度有進(jìn)一步提高。

當(dāng)加熱到700℃以上到900℃時(shí)，由于局部地逐漸出現(xiàn)液相(如二硅酸鈉的熔點(diǎn)為874℃)，因而水玻璃產(chǎn)生收縮，熱態(tài)強(qiáng)度也隨之降低。水玻璃的模數(shù)愈小，加入的Na2SiFs愈多，這種影響愈嚴(yán)重。

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