氧化铝微粉对耐火浇注料性能的影响
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耐火浇注料成分一、前言耐火浇注料是一种用于高温环境下的建筑材料,具有优异的耐热性能和化学稳定性。
它主要由多种材料组成,不同成分的比例和配方会影响其性能和适用范围。
本文将详细介绍耐火浇注料的成分。
二、基础材料1. 氧化铝:是耐火浇注料中最常用的材料之一,具有优异的抗热性能和抗侵蚀性能。
氧化铝可分为普通氧化铝和高纯氧化铝两种,其中高纯氧化铝价格较高但更适用于高温环境。
2. 硅酸盐:硅酸盐是另一个常见的基础材料,可提供良好的耐侵蚀性和机械强度。
常见的硅酸盐包括膨胀珍珠岩、石英、长石等。
3. 碳素:碳素可以提供良好的导电性和导热性,并且可以降低整体密度。
在某些特殊应用场合下需要添加碳素。
4. 高岭土:高岭土是一种天然的粘土矿物,可以提供良好的塑性和可塑性,有助于提高耐火浇注料的可加工性。
5. 氧化钙:氧化钙是一种碱性氧化物,可以用于中和酸性物质。
在某些情况下需要添加氧化钙以调节pH值。
三、添加剂1. 硅酸铝盐水泥:硅酸铝盐水泥是一种高温水泥,可以提供良好的粘结强度和耐热性能。
在耐火浇注料中添加适量的硅酸铝盐水泥可以提高其机械强度。
2. 膨胀剂:膨胀剂可以促进耐火浇注料在加热过程中膨胀,从而减少因温度变化引起的应力和裂纹。
常见的膨胀剂包括膨胀珍珠岩、金属铝粉、硫酸铝等。
3. 粘结剂:粘结剂可以增加耐火浇注料的黏着力和可塑性,从而提高其加工性能。
常用的粘结剂包括陶瓷黏土、磷酸盐等。
4. 活性氧化铝:活性氧化铝可以提高耐火浇注料的抗侵蚀性和机械强度。
它具有较高的反应活性,可以与其他材料迅速反应生成新的化合物。
四、其他成分1. 水:水是制备耐火浇注料的必要成分之一,它可以将干粉状材料转化为可塑状态。
在制备过程中需要控制水的用量,以保证耐火浇注料的稳定性和可加工性。
2. 粉末状颗粒:粉末状颗粒是耐火浇注料中常见的填充物,可以降低整体密度并提高机械强度。
常见的粉末状颗粒包括碳化硅、碳酸钙、铝酸钙等。
3. 防水剂:防水剂可以降低耐火浇注料在潮湿环境下的吸水率,从而提高其抗冻性和耐久性。
混凝土中添加氧化铝的耐高温方法一、引言氧化铝是一种具有优异耐高温性能的材料,可以用于制造高温炉具、电子元件、航空航天设备等。
将氧化铝添加到混凝土中,可以提高混凝土的耐高温性能,使其适用于更高温度环境下的工程。
本文将介绍混凝土中添加氧化铝的耐高温方法。
二、混凝土中添加氧化铝的原理混凝土中添加氧化铝的耐高温方法是利用氧化铝所具有的良好的抗高温性能。
氧化铝的熔点高达2072℃,在高温环境下具有优异的稳定性,因此可以在混凝土中添加氧化铝,提高混凝土的耐高温性能。
三、混凝土中添加氧化铝的方法1. 氧化铝粉末添加法将氧化铝粉末直接加入混凝土中,混合均匀后浇筑成型。
该方法操作简单,但需要注意氧化铝粉末的添加量,过多会影响混凝土的强度和耐久性。
2. 氧化铝浆料添加法将氧化铝粉末与水混合制成氧化铝浆料,再将其加入混凝土中。
该方法可以保证氧化铝的均匀分布,提高混凝土的耐高温性能。
3. 氧化铝纤维添加法将氧化铝纤维加入混凝土中,可以增强混凝土的耐高温性能。
同时,氧化铝纤维还可以增加混凝土的韧性和抗裂性能。
4. 氧化铝微粉添加法将氧化铝微粉加入混凝土中,可以提高混凝土的耐高温性能,并且不会对混凝土的强度和耐久性产生影响。
该方法适用于需要提高混凝土的耐高温性能,但不希望影响混凝土的强度和耐久性的情况。
四、混凝土中添加氧化铝的注意事项1. 氧化铝的添加量应根据具体情况进行确定,过多会影响混凝土的强度和耐久性。
2. 在添加氧化铝前应将混凝土中的杂质清除干净,以保证氧化铝的均匀分布。
3. 氧化铝的添加应在混凝土的搅拌过程中进行,以保证混凝土的均匀性。
4. 在混凝土中添加氧化铝时应注意安全,避免氧化铝粉末或氧化铝浆料进入眼睛或呼吸道。
五、混凝土中添加氧化铝的应用混凝土中添加氧化铝的方法可以广泛应用于各种高温环境下的工程,如高温炉具、航空航天设备、电子元件等。
通过添加氧化铝,可以提高混凝土的耐高温性能,使其适用于更高温度的环境。
六、结论混凝土中添加氧化铝是一种提高混凝土耐高温性能的有效方法。
氧化铝微粉对耐火浇注料性能的影响2010-08-14 15:14加入氧化铝微粉对耐火浇注料冷态强度、高温强度、热震稳定性、流动度及耐碱性的影响,比较了不同厂家氧化铝微粉在使用中的差异。
结果表明:加入氧化铝微粉的试样与未加入氧化铝微粉的试样相比,中低温冷态强度和耐碱性能均有明显提高;抗热震稳定性能较差;高温冷态强度和高温强度略有降低;对流动度没有影响。
使用不同厂家氧化铝微粉的浇注料强度有差异,针对本配方系统,浇注料使用氧化铝微粉B具有优良的力学性能。
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Al2O3的晶型有:α、γ、η、δ、θ、κ、χ等。
当外界条件改变时,晶型会发生转变。
在Al2O3的变体中,由于α-Al2O3(密度为3.99g/cm3)中的氧是最紧密堆集,故只有α-Al2O3(刚玉)是稳定的,其他晶型都不稳定,在加热时将转变成α-Al2O3。
除刚玉外,常见的Al2O3晶型应为γ-Al2O3,γ-Al2O3具有尖晶石结构,但在其结构中,某些四面体的空隙没有被充填,因而γ-Al2O3的密度(3.65g/cm3)较刚玉小。
当Al(OH)3加热脱水时,约在450℃形成γ-Al2O3,γ-Al2O3加热到较高温度转变为刚玉。
但这种转变要在1000℃以上时,转化速度才比较快。
氧化铝的其他一些不稳定晶型也都是Al(OH)3加热脱水时,在不同条件下形成的。
ρ-Al2O3为无定形态,但也有人认为它是介于无定形与晶态之间的过渡态。
由于ρ-Al2O3是Al2O3各种形态中唯一在常温下能自发水化的形态,可以作为耐火材料浇注料的胶结剂,因此近年来受到了重视。
实验用主要原料如下:高铝矾土熟料,纯铝酸钙水泥,SiO2微粉,Al2O3微粉。
骨料与基质料的质量比为76∶24,固定其他条件不变,改变Al2O3微粉的加入量:不加Al2O3微粉(试样1#)和加入4%的Al2O3微粉(试样2#),先干混1min后加适量水搅拌3min混匀,先用水泥胶砂流动度测定仪测其30s和60s的流动值,然后浇注成型,24h后脱模,脱模后养护24h。
耐火材料现有原材料加工工艺的优化和改进在现有原材料的基础上对生产工艺进行优化和改进,或选择全新的生产工艺,从而使原材料具有改进的特性或低的成本。
近期这方面的进展较多,下面从工艺角度,包括改进生产工艺、添加生产工序和采纳全新生产工艺等方面分别予以简单介绍。
1改进生产工艺工艺改进是在原材料现有工艺基础上,通过调整工艺参数、添加外加剂等,使原材料具有特别的性能或性能更为稳定。
这方面的例子有:1.1具有增塑性的煅烧氧化铝在传统的喷补料中,通常加入含SiO2的物质如硅灰和软质粘土等(称之为增塑剂)来改善喷补料的流变性,从而加添喷补料的粘性和削减物料反弹。
当采纳铝酸盐水泥作为结合剂时,加入含SiO2的增塑剂由于低熔物相的形成会降低材料的高温性能,从而降低喷补料的使用寿命。
某厂家的CT10SG型煅烧氧化铝是一种可以取代硅灰和软质粘土的新型增塑剂,它具有高的比表面积(13m/g),d50为3m,并且具有独特的保水性能,可以加添喷补料的粘性。
1.2易施工活性氧化铝刚玉和尖晶石基高性能高纯泵送浇注料的关键技术问题是在低加水量的情况下具有可泵送本领。
但一般刚玉和尖晶石质高纯浇注料在不含硅微粉时,浇注料的剪切应力过大,有时还存在严重的胀性现象,使得浇注料的加水混合和泵送变得困难。
虽然二氧化硅微粉的加入可使浇注料获得理想的流变性(较低的屈服应力和塑性粘度),可以实现泵送,但它将降低高温下的热机械性能和抗侵蚀性。
国外某公司开发了新型氧化铝微粉,使得浇注料在双活塞泵的极大压力下也能表现出适合的流变行为。
1.3抗老化铝酸盐水泥“老化”是浇注料干混料在保存期间,水泥、浇注料原材料以及保存环境氛围之间相互作用,对水泥反应以及浇注料性能影响的通称。
老化导致浇注料施工性能变化,如硬化和脱模时间延长。
依据铝酸盐水泥老化机理的讨论,某水泥厂家在原铝酸钙水泥的基础上开发了新型铝酸钙水泥。
这种新的水泥基本性能同原铝酸钙水泥相当,但能够有效防范老化,为低水泥浇注料供给一个稳定的施工性能,延长浇注料的保存期。
氧化铝微粉对耐火浇注料性能的影响
2010-08-14 15:14
加入氧化铝微粉对耐火浇注料冷态强度、高温强度、热震稳定性、流动度及耐碱性的影响,比较了不同厂家氧化铝微粉在使用中的差异。
结果表明:加入氧化铝微粉的试样与未加入氧化铝微粉的试样相比,中低温冷态强度和耐碱性能均有明显提高;抗热震稳定性能较差;高温冷态强度和高温强度略有降低;对流动度没有影响。
使用不同厂家氧化铝微粉的浇注料强度有差异,针对本配方系统,浇注料使用氧化铝微粉B具有优良的力学性能。
郑州玉发集团是中国最大的白刚玉生产商,和中科院上海硅酸盐研究所成立玉发新材料研究中心研究生产多品种α氧化铝。
专注白刚玉和煅烧α氧化铝近30年,因为专注所以专业,联系QQ2596686490,电话156390七七八八一。
Al2O3的晶型有:α、γ、η、δ、θ、κ、χ等。
当外界条件改变时,晶型会发生转变。
在Al2O3的变体中,由于α-Al2O3(密度为3.99g/cm3)中的氧是最紧密堆集,故只有α-Al2O3(刚玉)是稳定的,其他晶型都不稳定,在加热时将转变成α-Al2O3。
除刚玉外,常见的Al2O3晶型应为γ-Al2O3,γ-Al2O3具有尖晶石结构,但在其结构中,某些四面体的空隙没有被充填,因而γ-Al2O3的密度
(3.65g/cm3)较刚玉小。
当Al(OH)3加热脱水时,约在450℃形成γ-Al2O3,γ-Al2O3加热到较高温度转变为刚玉。
但这种转变要在1000℃以上时,转化速度才比较快。
氧化铝的其他一些不稳定晶型也都是Al(OH)3加热脱水时,在不同条件下形成的。
ρ-Al2O3为无定形态,但也有人认为它是介于无定形与晶态之间的过渡态。
由于ρ-Al2O3是Al2O3各种形态中唯一在常温下能自发水化的形态,可以作为耐火材料浇注料的胶结剂,因此近年来受到了重视。
实验用主要原料如下:高铝矾土熟料,纯铝酸钙水泥,SiO2微粉,Al2O3
微粉。
骨料与基质料的质量比为76∶24,固定其他条件不变,改变Al2O3微粉的加入量:不加Al2O3微粉(试样1#)和加入4%的Al2O3微粉(试样2#),先干混1min后加适量水搅拌3min混匀,先用水泥胶砂流动度测定仪测其30s和60s的流动值,然后浇注成型,24h后脱模,脱模后养护24h。
试样经烘干(110℃×24h)和热处理后(1100℃×3h和1350℃×3h),分别测其体积密度、线变化率、冷态强度、高温抗折强度和耐碱性能,水冷法测试1100℃抗热震性。
1.对强度的影响
加入Al2O3微粉后的试样体积密度较未加Al2O3微粉的试样的体积密度要大,这是由于Al2O3微粉的密度大,颗粒粒径小,用Al2O3微粉代替矾土细粉增加了试样的堆积密度,进而使试样中的物料之间堆积更加紧密,其低温和中温性能好。
但是矾土细粉中含有少量SiO2,可以与Al2O3反应生成莫来石,生成的莫来石提高了试样的力学性能,若Al2O3微粉代替矾土细粉后基质部分生成的莫来石含量减少,造成了试样高温力学性能的下降。
2.对流动性的影响
图1为试样在30s和60s的流动性测试结果,从图上可以看出用Al2O3微粉代替矾土细粉在流动性上对浇筑料几乎没有影响,对施工性能也没有造成影响。
3.对热震稳定性的影响
热震测试结果为:试样1#25次,试样2#6次,热震结果差异大的原因为未加入Al2O3微粉的试样中生成的莫来石相为纤维状,具有增强作用,提高了热震稳定性,而且莫来石纤维与基质相在温度骤变的状态下由于导热系数不同,产生微裂纹,微裂纹的存在吸收了大量的热应力,从而大大提高了抗热震效果。
4.对耐碱性能的影响
图2和图3是试样耐碱性能的比较,其中没有加入氧化铝粉的耐碱块侧面出现很明显的“碱裂”,裂纹宽度达到2~3mm(二级耐碱);而加入氧化铝粉的耐碱块没有出现明显的裂纹,拐角的脱落是切割机切割不均匀所导致的(一级耐碱)。
这表明浇注料的耐碱性能也是与组织结构密切相关的,浇注料的结构越致密,结构缺陷越少,则其耐碱性能也就越好。
5.不同厂家氧化铝微粉对耐火浇注料的影响
除氧化铝外,其他组分保持不变,分别加入不同厂家的氧化铝微粉,进行对比试验。
对试样的力学性能,线变化率及流动值进行比较。
比较看出试样在加入不同氧化铝后,随着氧化铝种类的改变,在110℃和1350℃下试样的冷态抗压强度的变化规律与抗折强度变化规律基本相同,只是个别种类的氧化铝的抗压与抗
折变化不一致,可能是试验误差所致。
而在1100℃,试样的抗压强度和抗折强度变化差距较大,抗压强度和抗折强度变化规律不一致。
造成这种结果的因素是多种的,不同的氧化铝所起的作用不同,应在微观方面进行探讨,需要深入的进行研究。
总体上看,含氧化铝微粉B的试样在高、中、低温下的冷态抗压强度较其他氧化铝微粉的试样而言,强度最高,在浇注料使用氧化铝微粉B可达到在不同温度条件下具有优良的力学性能。
图4为添加不同氧化铝微粉的试样在30s和60s流动值的结果,所有试样在30s及60s的流动值相差很小,表明不同氧化铝微粉对浇注料的流动性影响不大,不影响浇注料的成型。
加入氧化铝微粉的试样与未加入氧化铝微粉的试样相比,中低温冷态强度和耐碱性能均有明显提高;抗热震稳定性能较差;高温冷态强度和高温强度略有降低;对流动度没有影响。
使用不同厂家氧化铝微粉的浇注料强度有差异,针对本配方系统,浇注料使用氧化铝微粉B具有优良的力学性能。