硅微粉在耐火浇注料中的作用机理较复杂,一般认为是填充作用和凝聚结合的共同作用。传统耐火浇注料的耐火骨料和粉料级配.虽然堆积密度非常大、也较致密。但还是有众多的孑L隙被过量的水填满,水排除后,留下许多孔隙;当采用硅微粉后,这些孔隙就被硅微粉填充,较少量的微孔被水填满。这样,耐火浇注料的拌和水量降低,成型体中的水排除后,留下的孔隙也较少。也就是说,加入硅微粉可降低拌和用水量,同时能提高体积密度和降低显气孔率。
SiO2微粉的低温结合机理
SiO2微粉在水化后,表面形成了类似硅胶结构的Si-OH键,烘干过程中,大量的Si-OH键脱水聚合成由Si-O-Si键结合牢固的微粉长链,随后进一步形成网络状Si-O-Si键结合的结构 这是由于其表面羟基较多的缘故,该结构是硅灰低温下具有高度度的来源,该网络结构一直保持到250℃也无变化。
耐火浇注料中的硅微粉
SiO2微粉应用于浇注料主要有两种:一种是高纯硅石制成的,另一种是生产金属硅或硅铁的副产品,这两种产品均为无定形的非晶质材料 前者呈颗粒状无活性:后者呈中空球状,有活性,不团聚,填充性好 掺入浇注料凝结后,SiO2表面形成硅醇基,经干燥脱水架桥,形成硅氧烷网状结构,温度升高不易断裂,提高了中温强度,而且高温下与Al2O3生成莫来石,也有利于材料强度的提高 因此,硅微粉在低水泥、超低水泥及无水泥浇注料中得到广泛应用。
SiO2与适当的分散剂共同使用,加入浇注料中,由于硅微粉是具有明显球形的粒子,很容易进入浇注料中微小的空隙,加之粒径又小,所以不仅减水效果良好,而且提高了耐火浇注料的致密程度,使其在烘干后留下的孔隙隙减少,气孔率降低,从而提高了强度和高温使用性能。同时,活性硅微粉在水中形成了胶体,胶体粒子在其周围吸附了分散剂形成溶媒层,从而加大了浇注料的流动性,改善了其成型性能。此外,由于硅微粉的颗粒细小、表面自由能大、晶格缺陷多、活性大,在中、高温下较易发生固相烧结反应和与高铝质耐火材料中的Al2O3发生莫来石化反应,从而提高了低水泥耐火浇注料的烧后强度和高温性能。
上一篇: 如何在窑炉工作中有效保护耐火砖 下一篇: 岩棉与玻璃棉的区别