
耐火材料的化學(xué)組成是指構(gòu)成耐火材料的化合物,也稱化學(xué)成分。一般來說,不同的耐火材料具有不同的化學(xué)成分,而每一種耐火材料按各個(gè)成分的含量多少又可以分成兩個(gè)部分,一部分是占絕對(duì)多數(shù)的基本成分,另一部分是占少量的雜質(zhì)成分。耐火材料中,通常需要測(cè)定的成分有Al2O3、Si02、Fe203、CaO、MgO、Ti02、Na20、K2O等,對(duì)于含碳耐火材料及碳化硅耐火材料來說,碳和碳化硅也是重要的化學(xué)組成。
什么叫直接結(jié)合?
由耐火主晶相直接接觸所產(chǎn)生的一種結(jié)合方式稱之為直接結(jié)合,它既不同于化學(xué)結(jié)合,也不屬于陶瓷結(jié)合。直接結(jié)合的產(chǎn)品一般具有較高的高溫機(jī)械強(qiáng)度,抗渣性及體積穩(wěn)定性也較好。如直接結(jié)合鎂鉻磚中,方鎂石與方鎂石、方鎂石與鎂鉻尖晶石之間的直接結(jié)合。
什么是化學(xué)結(jié)合?
化學(xué)結(jié)合是指耐火制品中由化學(xué)結(jié)合劑形成的結(jié)合。即加入少量結(jié)合物質(zhì),在低于燒結(jié)溫度的條件下,發(fā)生一系列的化學(xué)反叫使制品硬化而形成的結(jié)合。此種結(jié)合在不燒耐火制品中普遍存在。它的形成和性質(zhì)主要取決于所用化學(xué)結(jié)合劑的性質(zhì)。有的在常溫下即可使制品硬化;有的需要加熱到適當(dāng)?shù)臏囟群蟛拍苁怪破帆@得一定的強(qiáng)度。以化學(xué)結(jié)合的耐火制品,經(jīng)高溫使用,有的可形成陶瓷結(jié)合。
什么是陶瓷結(jié)合?
主晶相間低熔點(diǎn)的硅酸鹽非晶質(zhì)和晶質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起而形成的結(jié)合就叫陶瓷結(jié)合。如普通鎂磚中方鎂石之間的結(jié)合就是由鎂鈣橄欖石或鎂薔薇輝石等低熔物形成的陶瓷結(jié)合。這類制品的燒結(jié)是在液相參與下完成的。陶瓷結(jié)合組分的性質(zhì)及其在主晶相間的分布狀態(tài),對(duì)耐火制品的性質(zhì)影響極大。
常見的耐火材料有耐火磚、高鋁磚、澆注料、高鋁耐火磚、保溫磚、高鋁耐磨磚、粘土保溫磚、輕質(zhì)高鋁磚,其耐火材料在使用的過程中常見結(jié)合方式有以下六中:
(1) 水化結(jié)合――借助于常溫下結(jié)合劑與水發(fā)生水化反應(yīng)生成水化產(chǎn)物而產(chǎn)生結(jié)合。
(2) 化學(xué)結(jié)合――借助于結(jié)合劑與硬化劑,或結(jié)合劑與耐火材料之間在常溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),或加熱時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成具有結(jié)合劑作用的化合物而產(chǎn)生結(jié)合。
(3) 聚合結(jié)合――借助于加催化劑或交聯(lián)劑,使結(jié)合劑發(fā)生縮聚形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生結(jié)合強(qiáng)度。
(4) 陶瓷結(jié)合――系指低溫?zé)Y(jié)結(jié)合,即在散狀耐火材料中加入可降低燒結(jié)溫度的助劑或金屬粉末,以大大降低液相出現(xiàn)溫度,促進(jìn)低溫下固一液反應(yīng)而產(chǎn)生低溫?zé)Y(jié)結(jié)合。
(5) 粘著結(jié)合――是借助于如下幾種物理作用之一而產(chǎn)生結(jié)合的。
1、物理吸附作用:依靠分子間的相互作用力――范德華力而產(chǎn)生結(jié)合的;
2、擴(kuò)散作用:在物質(zhì)分子熱運(yùn)動(dòng)的作用下,粘結(jié)劑與被粘結(jié)物的分子發(fā)生相互擴(kuò)散作用,形成擴(kuò)散層,從而形成牢固的結(jié)合;
3、靜電作用:粘結(jié)劑與被粘結(jié)物的界面存在著雙電層,由雙電層的靜電引力作用而產(chǎn)生結(jié)合。
(6) 凝聚結(jié)合――依靠加入凝聚劑使微粒子(膠體粒子)發(fā)生凝聚而產(chǎn)生結(jié)合。