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耐火材料化學(xué)結(jié)合劑的應(yīng)用
所謂化學(xué)結(jié)合，系指利用酸或堿等的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的結(jié)合，具有代表性的是磷酸鹽系統(tǒng)，堿金屬硅酸鹽系統(tǒng)。此外，近年來(lái)又利用酚醛樹(shù)脂一類(lèi)結(jié)合劑，在常溫或干燥溫度下發(fā)生反應(yīng)硬化，即所謂樹(shù)脂結(jié)合。
磷酸鹽硬化劑
通常多是將磷酸鋁與氧化鎂配合使用，除此之外，還研制成各種磷酸鹽類(lèi)結(jié)合劑，以及氧化 鎂以外的硬化劑，一般情況下使用較困難，所以除特殊用途外，不使用此類(lèi)結(jié)合劑。
堿金屬硅酸鹽硬化劑
一般采用硅酸鈉（水玻璃）與硬化劑氟硅化鈉反應(yīng)而生成nSiO2起結(jié)合作用，其反應(yīng)如下：
2(Na] 0-NSI02)NA2SIF6-6NAF+(2n+1 )Sio2
2NA-$i0+1/2 Na2SIF6+XH2o
Na20+1/2 SIO2 ZH2 0+3NAF
3(Na2 O-nsi02h NA2SIF6--6 NAF+ Na2 SIF6+nsi
但無(wú)論是哪一種反應(yīng)，由于其生成物為低熔點(diǎn)物質(zhì)，因而不能用來(lái)作高溫結(jié)合劑，多半用來(lái)生產(chǎn)低溫用耐火澆注料。
酚醛樹(shù)脂硬化劑
當(dāng)不定形耐火材料需要常溫硬化時(shí)，通常多采用甲階酚醛樹(shù)脂及硬化劑。
水化結(jié)合
在不定形耐火材料中主要使用鋁酸鹽水泥、純鋁酸鈣水泥作水合結(jié)合的代表性結(jié)合劑，利用氧化鋁微粉或分散劑，即可起到結(jié)合作用。
陶瓷結(jié)合
由于需用一定的熱量，所以很少單獨(dú)使用此種方法，而且需要采用與常溫結(jié)合不同的結(jié)合劑最具代表性的結(jié)合劑為粘土，常溫時(shí)起凝集結(jié)合作用，高溫時(shí)起陶瓷結(jié)合作用。盡管粘土還存在著缺點(diǎn)，但是用它作不定形耐火材料的結(jié)合劑時(shí)也有著許多優(yōu)點(diǎn)，可用于生產(chǎn)凝集結(jié)合形澆注料。
除此之外，還可用金屬粉作陶瓷結(jié)合劑，特別是采用硅粉及鋁粉者居多。加入金屬粉的優(yōu)點(diǎn)是可以在較大范圍內(nèi)提高高溫強(qiáng)度。另外，Si與C發(fā)生反應(yīng)，生成B－SiC，而金屬AI與之反應(yīng)則生成ALC3。如果發(fā)生氧化，僅形成SiO2及A2O），在耐火材料組成方面較少出現(xiàn)問(wèn)題。金屬鋁和硅除了作為結(jié)合劑使用之外，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。由此可見(jiàn)，使用金屬粉有許多突出優(yōu)點(diǎn)但是由于其反應(yīng)能力較強(qiáng)，在不定形耐火材料中使用時(shí)要有一定限制。
總結(jié)
首先，要提高純度，提高熔點(diǎn)。通常使用的結(jié)合劑容易生成較多的低熔點(diǎn)相，應(yīng)將低熔點(diǎn)結(jié)合劑改為高熔點(diǎn)結(jié)合劑，而且其加入量亦應(yīng)適當(dāng)減少。
例：純鋁酸鈣水泥一高鋁澆注料（含水泥5％左右）→凝集結(jié)合澆注料，另外，降低水分也很重要。對(duì)于不定形耐火材料來(lái)說(shuō)，施工中用水混練時(shí)，必須進(jìn)行干燥而且水分越多，越容易形成多孔體。就耐火材料的強(qiáng)度和抗侵蝕性而言，氣孔越少，這兩項(xiàng)性能越好。此外，各種結(jié)合劑的配合使用也很重要。將硬化形式不同的而且特點(diǎn)也不同的各種結(jié)合劑配合使用，可使不定形耐火材料從低溫到高溫具有均勻的強(qiáng)度，并有效防止脫落。
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