1.1 試樣制備試驗用骨料為棕剛玉,沉淀劑六偏磷酸鈉------,粒徑分別為5?8mm,3?5mm,~3mm,0~1mm;輔料包括97碳化硅(粒徑分別為0?1mm,≤0.074mm)、白剛玉粉(粒徑≤0.074mm)氧化鋁微粉(粒徑分別為5,2μm)、71拉法基水泥(粒徑≤0.045mm)硅微粉(粒徑≤0.15μm)、99金屬硅(粒徑≤30μm)、炭黑(粒徑≤30μm)、氮化硼(粒徑≤30μm)、
六偏磷酸鈉(粒徑≤10μm)。按照表1進行配料,將配好的原料放入nrj-411型膠砂攪拌機中攪拌均勻,在攪拌過程中逐漸加入適量水(應滿足施工要求,一般實驗室加水量在3%?5%,分數,下同)混濕均勻后,將物料放置在jz-85型振動臺---別澆注成尺寸為40mm×40mm×160mm的長方體以及$10mm×50mm和必180mm×30mm的圓柱體,24h自然養護后脫模。脫膜后試樣放入pg-225型烘箱內于110℃保溫24h干燥,
然后在sx-32-17型高溫試驗爐內進行燒成,燒成溫度為1450℃,保溫3h后取出冷卻。表1 試樣組成(分數)1.2 試驗方法參照gb/t2997—2000,采用xqk-01型顯氣孔體密測定儀測定試樣的體積密度和顯氣孔率;按照gb/t16491—2008,采用ccs-600/20型耐壓抗折強度試驗機測定試樣的耐壓和抗折強度;利用pcy-iii型高溫立式膨脹儀測定試樣的線膨脹系數;參照gb/t10294—2008,根據傅里葉一維導熱原理,采用pbi—15-7p型平板導熱儀測定試樣導熱系數。利用xp ertpro型x射線衍射儀(xrd)對試樣進行物相分析。利用tescan mira3型場發射掃描電鏡(sem)對試樣斷面進行微觀形貌觀察。試驗結果與討論
這是因為:隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加,顆粒間包裹的游離水釋放,澆注料漿料的流動性變好,澆注得密實,強度增加;但過量六偏磷酸鈉又會降低顆粒之間的靜電斥力,
導致游離水被顆粒包裹,漿料流動性變差,試樣變得疏松,強度降低。與110℃干燥后的相比,1450℃燒成后試樣的耐壓強度和抗折強度---。圖5 試樣經110℃干燥和1450℃燒成后抗折強度和耐壓強度隨六偏磷酸鈉摻入量的變化曲線由圖6可知,在1450℃燒成后,六偏磷酸鈉摻入量為0.10%試樣中剛玉相特征峰強度增加,并出現了莫來石相衍射峰。莫來石相的生成增強了骨料之間的結用,有利于提升試樣的強度;同時,
在1450℃下產生的液相基質填充顆粒之間的空隙,增強了顆粒之間的結合,從而提升了試樣的強度。因此,1450℃燒成后試樣的強度高于110℃干燥后試樣的。綜上所述,摻入適量的六偏磷酸鈉以及1450℃燒成均可提高鐵溝澆注料的耐壓強度和抗折強度。圖6 六偏磷酸鈉摻入量為0.10%時試樣經110℃干燥和1450℃燒成后的xrd譜2.4 六偏磷酸鈉摻入量對熱力學性能的影響由圖7(a)可知:在1450℃燒成后,六偏磷酸鈉摻入量為0.10%,0.15%試樣的線膨脹系數隨溫度升高呈現先迅速降低后緩慢增加的變化趨勢,且均在370℃時達到小值,當溫度升至1250℃后線膨脹系數基本保持穩定;六偏磷酸鈉摻入量較低時,試樣的線膨脹系數較大,這應與其內部的致密程度有關
隨著科技的進步,沉淀劑六偏磷酸鈉價格多少,耐火材料行業也在不斷提高行業自主技術---能力,粘土結合耐火澆注料就是具有---的抗熱震性和抗剝落性,粘土結合耐火澆注料被廣泛應用于軋鋼加熱爐,均熱爐,鐵水包,連鑄中間包,火力發電廠和機械加工的熱處理爐等中,高溫窯爐設備中,而六偏磷酸鈉也隨著粘土結合耐火澆注料的發展起著重要作用。
這里作者以廣西軟質粘土為例,廣西軟質粘土為結合粘土 ,具有很小的粒徑, 當它與適量的水混合時 ,形成粘結性的物料, 與過量的水混合時, 則形成粘土 -水懸浮液即泥漿 ,能保持數天不澄清。 因此,沉淀劑六偏磷酸鈉價格低,在粘土結合耐火澆注料中 ,只有通過分散劑將粘土顆粒充分分散開, 降低粘土顆粒的泌水性, 而六偏磷酸鈉卻能在粘土結合耐火澆注料中起到---的分撒作用,使粘土結合耐火澆注料具有---的流動性和施工性, 從而---其---的高溫使用性能。
以往常常用到三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉、酒石---鈉、碳酸鈉 等鈉鹽作分散劑 ,鋁 60高鋁水泥作促凝劑 ,但是據作者所知在試驗研究的基礎上 ,不同分散劑對廣西軟質粘土的分散效果是不一樣。 作者也為大家列了個各種鈉鹽分散效果排序:六偏磷酸鈉 ,三聚磷酸鈉,碳酸鈉;檸檬酸;酒石酸鈉;酒石---鈉。 由此可見六偏磷酸鈉的分散效果明顯優于其他的鈉鹽,其原因也是因為六偏磷酸鈉自身的長鏈結構用于軟質粘土作結合劑 ,在燒結---的高鋁礬土熟料作耐火骨料研制的粘土結合耐火澆注料 ,發酵劑沉淀劑六偏磷酸鈉,用水量少 ,氣孔率低 ,結構致密 ,強度高。