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在浇注料中硅微粉的作用机理

文章来源:https://www.hayond.cn 发布时间:2019-12-19 浏览次数:21

        硅微粉的作用机理较复杂,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。虽然堆积密度较大、也较致密、但还是有众多的孔隙被过量的水填满。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,极少量的微孔被水 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。
       硅微粉的低温结合机理,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-0-si键结合牢固的微粉长链。随后进一步形成网络状si-0-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强度 的来源。该网络结构一直保持到2500℃也无变化。
      硅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生产莫来石,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。
    二氧化硅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,很容易进入浇注料微小的空隙,加之粒径又小,所有不仅减水效果良好,而且提高了耐火浇注料的致密程度,使其在烘干后留下的空隙减少,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,胶体粒子在周围吸附了分散剂形成溶媒层,从而增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。

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