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      2. 行業動態 / Industry dynamic

        外加劑能提高不定型耐火澆注料的性能

        2022-11-14

        用于改善不定形耐火材料作業性能(施工性能)、物理性能、組織結構和使用性能的物質稱為外加劑(或稱添加劑)。外加劑的加入量隨外加劑的性能和功能差異而不同,為不定形耐火材料組成物總量的萬分之幾到百分之幾,一般是在不定形耐火材料的組成成分拌合時或拌合前加入。不定形耐火材料用外加劑按化學成分和質以及其作用功能來分類。

        木質素磺酸鈣

        木質素磺酸鈣是一種陰離子表面活性劑,在混凝土工程中用作減水劑,在耐火、冶煉應用中用作粘合劑、結合劑。主要用途:

        (1)減水劑

        ①適用于現澆及預制混凝土工程,尤其適用于商品混凝土,大體積混凝土,泵送混凝土等

        ②用于配制早強、防凍、泵送、引氣等減水劑。

        ③配制各種液體減水劑。

        (2)粘合劑

        ①礦粉粘合劑:提高冶煉回收率。

        ②用于耐火材料:可作粘合劑用,提高耐火材料性能,增強強度,防止龜裂。

        ③陶瓷制品:減少塑性黏土用量、增加流動性,提高成品率。

        ④精煉助劑:與荼、酚型添加劑用于電解過程中,能獲得致密平整的析出物,提高析出物質量及純度。

        ⑤鑄造:做生砂模和干燥模的輔助粘合劑,增加粘合力,提高模的解崩性。

        抗氧化劑

        抗氧化劑是為了防止含碳耐火材料的氧化而人為引入的一類外加劑??寡趸瘎┑淖饔脵C理為:在使用溫度下,抗氧化劑與氧的親和力比碳與氧的大,優先奪取氧而使自身被氧化而起到對碳保護的作用;抗氧化劑氧化后,體積增大,在坯體表面形成一層致密的保護膜,提高了坯體致密度,增加了氧原子與碳反應的難度

        可以作為含碳抗氧化劑的材料有金屬及合金粉末、碳化物、氮化物和硼化物,見表2-5。

        抗氧化的選擇可以根據抗氧化劑與氧反應的標準自由焓來確定,見圖2-1。在各種抗氧化劑與氧的反應曲線與2C+O2→2CO曲線交點可以得知:低于此溫度的抗氧化劑能起到抗氧化作用,高于此溫度的不能起到抑制碳氧化的作用。

        減水劑

        減水劑的作用在于保持耐火澆注料的流動值基本不變的條件下,能顯著降低拌合用水量,也稱降水劑。減水劑本身并不與材料組成物起化學反應,只是起著表面(介面)物理化學作用。它是電解質類物質或表面活性劑類物質。電解質類的作用原理在于它溶于水中后能解離出帶電的離子,此離子會被懸浮液中的固體粒子(或膠體粒子〉吸附,從而提高懸浮液中粒子表面的ζ電位,增大粒子間的排斥力,釋放出由微粒子組成的凝集結構中包裹的游離水,并使粒子均勻分散開,因此又稱分散劑。由于釋放出凝集結構中的游離水,故可提高澆注料的流動值,改善作業性能。

        有機表面活性劑的作用原理為:它會吸附于懸浮液中的粒子表面上,形成一層高分子吸附膜,削弱粒子間的相互吸引力,而增大相互排斥力。相互排斥的位能來自于被吸附的大分子產生的體積限制效應或滲透壓限制效應所致。從而使凝集結構中粒子分散開,釋放出被包裹的水,改善澆注料的作業性能用鋁酸鈣水泥、結合黏土和氧化物微粉作結合劑的耐火澆注料,采用的減水劑屬無機類的有焦磷酸鈉、

        三聚磷酸鈉

        、四聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、超聚磷酸鈉、硅酸鈉等。屬有機類的有木質素磺酸鹽(鈉或鈣)、萘系減水劑(有萘或萘的同系物磺酸鹽與甲醛縮合物)、水溶性樹脂系減水劑(如磺化三聚氰胺甲醛樹脂,簡稱為密胺系減水劑),以及聚丙烯酸鈉和檸檬酸鈉等。

        分散劑

        分散劑是指能降低分散體系中固體或液體粒子聚集的物質。

        分散劑一般分為無機分散劑和有機分散劑兩大類。常用的無機分散劑有硅酸鹽類(例如水玻璃)和堿金屬磷酸鹽類(例如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉和焦磷酸鈉等)。有機分散劑包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪酸聚乙二醇酯等。

        增塑劑

        增塑劑是一種能提髙濕狀耐火泥料可塑性的物質,或能提高濕狀泥料在外力作用下產生塑性變形而不開裂和潰散的物質,也稱塑化劑,是可塑和搗打耐火材料用的一種加入物,有的澆注耐火材料和耐火泥漿中也加有增塑劑。

        增塑劑的作用在于能增大泥料中粒子之間的潤滑和粘結作用,使粒子之間產生位移時仍能保持連續接觸而不斷裂。增塑劑是一類具有黏滯性的物質,或是一類表面活性物質。不定形耐火材料常用的增塑劑有塑性黏土、膨潤土、滑石粉、氧化物超細粉、糊精、甲基纖維素、木質素磺酸鹽、烷基苯橫化物等。

        促凝劑

        能縮短耐火澆注料施工后凝結與硬化時間的物質稱為促凝劑(或促硬劑)。促凝劑的作用機理是比較復雜的,隨所用的結合劑和促凝劑的性質差異而不同。如鋁酸鈣水泥用的促凝劑是一類能促使鋁酸鈣礦物加速溶出陽離子(Ca2+)和陰離子的物質,這樣可使水泥漿中的礦物加速水解-水化反應,進而促使水化物的快速形成析出。而酸性磷酸鹽結合劑用的促凝劑是一類能促進酸-堿反應的活性物質,這樣加速化學反應生成新的結合相。因此,不同的結合劑要采用不同性能的促凝劑。

        鋁酸鈣水泥

        結合的澆注料所用的促凝劑多數為堿性化合物:如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Na2CO3、Na2SiO3、三乙醇胺和鋰鹽、硅酸鹽水泥等。用磷酸鹽結合的澆注料所采用的促凝劑有:活性氫氧化鋁、滑石、NH4F

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