發(fā)布時間：2021/4/21 15:33:32

不定形耐火材料是不經(jīng)燒制的耐火材料，其發(fā)展速度非�？欤�日本、美國和德國的產(chǎn)量已經(jīng)占耐火材料總產(chǎn)量的三分之一以上，使用范圍已經(jīng)從軋鋼工業(yè)爐擴展到煉鋼和煉鐵等高溫窯爐，解決了一些重要的技術(shù)設(shè)備襯里問題。

超微粉作用機制復(fù)雜，超微粉品種不同其作用機制也不同

在耐火澆注料中，超微粉的基本作用機制是填空。傳統(tǒng)的耐火澆注料堆積密度大也密集，但仍有很多孔被過剩的水填滿，水樣去除后，留下很多孔。采用超微粉后，這些孔被超微粉填充，極少量的孔被水填充，耐火澆注料的混合水量下降，成型體的水被排除后，剩下的孔也很少。也就是說，在耐火澆注料中加入超微粉可以減少混合用水量，同時可以提高體積密度，降低顯氣孔率。

圖注： SiO2超微粉（左） α-Al2O3超微粉（右）

有研究在以白剛玉為主要原料的剛玉澆注料系統(tǒng)中添加不同的超微粉，研究超微粉用量與水用量、體積密度和顯氣孔率的關(guān)系。結(jié)果表明，超微粉的使用量具有佳值，一般為5%~7%，超微粉的使用量不足5%時，骨粉之間的間隙沒有填充，水的使用量大，體積密度小，顯氣孔率高的超微粉的使用量超過7%時，填充間隙有馀地，剩馀的超微粉需要水，不密實，對澆注料的致密化沒有貢獻(xiàn)。兩種超微粉中活性SiO2超微粉的填充效果比α-Al2O3超微粉好，其用量也少。超微粉不僅在細(xì)度上發(fā)揮作用，在其形狀和活性等方面也發(fā)揮作用，SiO2超微粉系硅灰在球形上發(fā)揮作用，雖然粗，但其填充性和減水性優(yōu)于α-Al2O3超微粉。

自流式剛玉澆注料。

活性SiO2超微粉是非晶體或無定形二氧化硅，比表面積大，表面也大，容易吸附空氣中的水團聚，因此需防潮加分散劑使用。氧化硅結(jié)構(gòu)內(nèi)部有毛細(xì)管道，其表面可緩慢離子化，即有斷鍵，遇水后形成硅醇基或水解，具有較強的親水性和活性。耐火澆注料中，氧化硅超微粉粒有-OH基，有氫結(jié)合、凝聚的傾向，但該氫鍵結(jié)合弱，稍加剪切力，再次分散，粘性下降，剪切力解除后，SiO2微粒之間形成凝聚，水分子固定在SiO2凝聚體的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)空間，粘性增加。也就是SiO2超微粉具有良好的觸變性和一定的凝聚性。

在耐火澆注料中，粘土超微粉和氧化物超微粉，如SiO2、Al2O3、Cr2O3等，可以在水中形成膠粒，存在分散劑時，粒子表面形成雙電層的重疊產(chǎn)生靜電反彈力，克服質(zhì)點之間的范德華力，降低界面能力，阻止粒子之間的吸附凝聚，同時粒子周圍吸附分散劑形成溶媒層這也是超微粉作用機制之一，配合超微粉和適當(dāng)?shù)姆稚�劑，可以減少耐火澆注料的水用量，提高流動性，改善澆注料的性能。

不同耐火超微粉的和化學(xué)組份和粒度組成

在耐火澆注料中，混合超微粉的作用主要是增強填充性，改善施工性，增加流動性，提高體積密度，降低顯氣孔率。因此，耐火澆注料的強度顯著提高，其他高溫性能也有很大改善。超微粉的作用與添加劑不可分離。只有選擇合適的超微粉和外加劑品種，巧妙搭配，用量合適，才能發(fā)揮其大的作用。

在耐火材料行業(yè)，高檔燒成磚或不定形耐火材料，尤其是致密高強度粘土結(jié)合耐火澆注料和低水泥系列耐火澆注料，微粉和超微粉的應(yīng)用越來越多，性能明顯提高，成本也隨之增加。因此，需綜合考慮耐火澆注料的性能及其成本等，選擇合適的超微粉或微粉。

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