石英粉在耐火材料中的应用

发布于2016-06-29 13:46:18

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在水系统中，石英粉通常具有大约为20～30mV的负表面电荷。电荷在pH值约为2～3时为零。而另一方面，水泥却显示出稍有点正电荷，这可能是由于碳化作用所致。因些，在未加分散剂的情况下，结合系统的颗粒会相互吸引。这样，就要求加入大量的水，以便使颗粒相互之间能自由地移动，据认为，波特兰水泥系统即增塑剂或超级增塑剂中的表面活性剂(通常称为分散剂)可使粘合系统的颗粒产生均一的负电荷。由于颗粒在产生负电荷后会相互排斥，因而可降低水的加入量。

分散剂机理会因分散剂的类型是无机还是有机的而有所不同。埃肯耐火材料厂实验室实验结果表明，磷酸盐实际上有可能会吸附在石英粉的表面，或多或少地起到“清除”表面其它杂质的作用，而高分子量的有机分子实际上可能会在颗粒之间卷缩，从而使颗粒相互分离。在浇筑料中使用磷酸盐，人们会观察到在振动过程中正在形成的浇筑材料上有一层黑色的表膜。这似乎是来自石英粉表面的含碳杂质。在采用有机分散剂时，未观察到有这种影响。

石英粉在新鲜的浇注料中至少具有双重的作用。一旦得到适宜的分散，由于石英粉粒度小，其一项重要的性能是可降低耐火浇注料中的水泥含量。根据普洛斯特和拉法格的专利，通过采用粒度渐次精心分级直至亚微颗粒粒度的颗粒，耐火浇注料中的水泥含量可减少到大约1%。超细粉的应用基于这样一种假设，即在标准粒度分布的浇筑料中，其密度为在施工过程中充有过量水份的晶间空隙所限制。这些空隙可由渐次更细的颗粒填充，从而将水取代。

余下的微孔由水合水泥胶滞体填充。正是基于这一原理，才导致了低用水量、高密度浇注料技术的应用。使用石英粉的浇注料经1000℃煅烧后，浇筑料中的孔隙率由大约20-30%降至8-16%而普通浇筑在中温下所经历的机械强度的下降则转而变得稳步上升。这样，石英粉在浇筑料中的有益影响在理论上和实践中得到完全的确立。紧密堆积得以实现，水泥用量可以大降低。致使石灰含量为2.5-1%的水泥含量现在被划为低水泥浇筑料，而石灰含量为1-0.2%的为超低水泥浇筑料。

在耐火浇筑料中超填料作用并不是石英粉在浇注料中所发挥的唯一作用。如有关含石英粉水泥浆的研究所示，一定百分比的石英粉与水泥反应，除生成，通常在水合水泥中所见的CAH相和AH相外，还生成CASH相。CASH相具有沸石的性质，这些水合产物的量取决于石英粉的质量(纯度)。此外，人们还发现，加用石英粉可使孔径分布朝更细小的孔转变。与其说这是个化学作用，到不如说它是个物理作用。在加热的过程中，CASH相转化为CAS2并(可能)转化为方英石或石英。过量石英粉也可以结晶。

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