發(fā)布時(shí)間：2020/7/22 11:59:08

不定形耐火材料的化學(xué)組成

耐火材料根據(jù)性質(zhì)分為中性、堿性和酸性，化學(xué)組成即化學(xué)成分，它表明了不定形耐火材料的基本特征。該材料一般是由多種成分組成的，即較高熔點(diǎn)的氧化物和非氧化物及其所形成的化合物。在耐火材料中，非常有價(jià)值的物質(zhì)及其熔點(diǎn)。化學(xué)分析時(shí)，主要測(cè)定Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO、CaO、TiO2、Cr2O3、Na2O和K2O等氧化物的含量。另外，還測(cè)定灼燒減量，也稱為燒失。它表征材料加熱分解的氣態(tài)產(chǎn)物、氧化損失和有機(jī)化合物含量等，對(duì)耐火原料和不定形耐火材料的分析具有重要意義。

根據(jù)各化學(xué)成分的含量和作用，分為主、副成分。即占數(shù)量的基本成分稱為主要成分，占少量的從屬部分稱為副成分。副成分是原料中伴隨的雜質(zhì)成分和改善某方面性能的添加成分。例如，高鋁質(zhì)耐火澆注料中的主要成分是Al20(和SiO2,其雜質(zhì)成分為Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K20等;鎂質(zhì)噴涂料中的主要成分是MgO,其余成分均為雜質(zhì)成分;黏土結(jié)合耐火澆注料中的主要成分仍為Al2O3和SiO2,因加鋁酸鹽水泥促凝劑和聚磷酸鈉分散劑，分析時(shí)有CaO和P2O5,則為添加成分，還有Fe2O3等雜質(zhì)成分。實(shí)際上，耐火材料一般系由較高熔點(diǎn)的化合物組成的�？傊�，通過化學(xué)分析，可判斷材料的化學(xué)純度、屬性及其他某些性能。

不定形耐火材料的制備工藝，包括材質(zhì)的選擇、顆粒級(jí)配的確定、結(jié)合劑和外加劑的選用以及加工流程的確定，是根據(jù)使用條件和使用環(huán)境、以及所采用的施工方法來確定的。

配制不定形耐火材料的粒狀原材料總稱為耐火集料。耐火集料分為骨料和粉料,集料顆村粒徑大于0.088 mm(或0.074 mm)的稱為骨料，在不定形耐火材料中起骨架作用。集料顆粒小于0.088 mm(或0.074 mm)稱為粉料,由于它起著包埋骨料或充填于骨料顆粒之間空隙的作用,因此又稱為基質(zhì),其中0.088mm至l0um的稱為細(xì)粉，小于10um的稱為超細(xì)粉(或微粉)。

不定形耐火材料集料的顆粒級(jí)配有連續(xù)級(jí)配和間斷級(jí)配兩種，但一般為多級(jí)粒度級(jí)配。也可按照Andressen或Dinger-Funk 粒度分布方程進(jìn)行顆粒級(jí)配、主要控制粒度分布系數(shù)q值而q值是根據(jù)材料的作業(yè)性能和物理性能要求來確定的。如對(duì)耐火澆注料來說，振動(dòng)成型的澆注料與自留型澆注料的q值是不同的。前者的q值大于0.26。而后者q 值控制在0.21-0.26之間才具備有自流性能。

不定形耐火材料所用的結(jié)合劑分有機(jī)物和機(jī)物兩大類。而有機(jī)類結(jié)合劑又分為兩類:

一類為暫時(shí)性結(jié)合劑，在常溫下干燥后或經(jīng)烘烤后有較好的結(jié)合強(qiáng)度，但加熱到一定溫度(大于300攝氏度)后會(huì)燃燒掉而失去結(jié)合強(qiáng)度，如甲基纖維素、糊精、阿拉伯樹膠、木質(zhì)素磺酸鹽等；

另一類為半中間性結(jié)合劑，經(jīng)加熱烘烤后(110~300 )會(huì)發(fā)生縮聚反應(yīng)、產(chǎn)生較好的結(jié)合強(qiáng)度，但進(jìn)一步加熱時(shí)會(huì)分解揮發(fā)出氣體并殘留下碳，到高溫時(shí)形成碳網(wǎng)結(jié)合，如焦油加瀝青、酚醛樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂等,但這類有機(jī)結(jié)合劑只適用在還原性氣氛條件下使用。

無機(jī)類結(jié)合劑為中間性結(jié)合劑,在常溫下經(jīng)過適當(dāng)養(yǎng)護(hù)后會(huì)產(chǎn)生較好的結(jié)合強(qiáng)度,但加熱烘烤時(shí)會(huì)失去結(jié)晶水或化合水，并發(fā)生物相轉(zhuǎn)化。在高溫下會(huì)與耐火集料發(fā)生反應(yīng)生成新的結(jié)合相而使材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大大提高。無機(jī)類結(jié)合劑主要有鋁酸鈣水泥、鋁酸鋇水泥、硅鋁溶膠、鈉鉀硅酸鹽(水玻璃)、磷酸和磷酸鹽，硫酸鹽、氯化物和聚磷酸鹽等。

不定形耐火材料用的添加劑(也稱外加劑)按其作用功能分有:

（1）改善材料作業(yè)性能(或稱施工性能)的添加劑，包括有減水劑(分散劑)，增塑劑(塑化劑)、膠凝劑(絮凝劑)，解膠劑(反絮凝劑)等:

（2）調(diào)節(jié)材料凝結(jié)與硬化速度的添加劑，包括有促凝劑(促硬劑、速凝劑)、緩凝劑(遲效促凝劑)、快干劑等;

（3）調(diào)整材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的添加劑，包括有防縮劑(膨脹劑)、發(fā)泡劑(引氣劑)、消泡劑等，

（4）延長(zhǎng)材料儲(chǔ)存期或保持材料施工性能的添加劑,包括有防潮劑、酸抑制劑、保存劑、防凍刑等。添加劑是根據(jù)使用要求不同而選用。

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