不定形耐火材料外加剂的性质和作用是什么？
2024-11-28 17:12:55 点击：
不定形耐火材料（如浇注料、捣打料、喷涂料等）的性能在很大程度上取决于外加剂的种类和用量。外加剂是加入耐火材料中用以改善施工性能、增强高温性能或调整材料某些特性的辅助性添加物。外加剂的合理选用和使用对耐火材料的性能和施工质量有重要影响。
外加剂的分类及性质
1. 分散剂（减水剂）
性质：
能够显著降低耐火浇注料的用水量，提高材料的流动性。
常用有机或无机化合物，如磷酸盐、硅酸盐或聚羧酸盐类。
作用：
改善施工性能，减少搅拌过程中水分的添加量。
降低材料的孔隙率，提高烧结后强度和抗侵蚀性能。
2. 促凝剂
性质：
加速耐火浇注料或喷涂料中结合剂（如水泥、磷酸盐等）的凝结速度。
常用的促凝剂包括氯化钙、硫酸铝、硫酸钙等。
作用：
缩短凝结时间，适合紧急施工需求。
提高初期强度，便于材料快速定型。
3. 缓凝剂
性质：
延缓材料的凝结时间，便于复杂部位的施工操作。
常用的缓凝剂包括柠檬酸钠、酒石酸钾钠等。
作用：
延长材料的可操作时间，适应大型或复杂施工工艺。
防止早期凝结导致施工缺陷。
4. 引气剂
性质：
在搅拌过程中引入微量的均匀气泡，以改善材料的某些性能。
常用外加剂有松香皂类和硫酸盐类。
作用：
改善抗热震性能，适用于频繁冷却和加热的环境。
减轻材料重量，适合轻质耐火材料。
5. 增塑剂
性质：
增强材料的可塑性，常见的增塑剂有黏土、甲基纤维素等。
作用：
提高施工的方便性，适合捣打料和喷涂料。
减少施工裂缝，提高材料均匀性。
6. 促烧结剂
性质：
在高温下促进材料的烧结反应，降低烧结温度，增强高温性能。
常见促烧结剂有氧化镁、氧化钛、氧化铁等。
作用：
提高材料的高温强度和致密性。
降低烧结温度，节省能源。
7. 抗爆裂剂
性质：
改善材料在高温烘烤阶段的抗爆裂性能。
常用抗爆裂剂有有机纤维、铝硅酸盐纤维等。
作用：
减少材料烘烤过程中的爆裂风险，提高施工质量。
8. 抗氧化剂
性质：
防止材料在高温氧化环境中发生化学反应而导致性能下降。
常见抗氧化剂有碳化硅、氧化铝、硼化物等。
作用：
提高材料的抗氧化性能，适用于有色金属和钢铁行业的高温炉衬。
9. 助流剂
性质：
改善不定形材料在施工过程中的流动性。
常用助流剂有硼酸盐、偏硅酸钠等。
作用：
改善浇注料施工性，减少死角和填充不良问题。
10. 膨胀剂
性质：
使材料在高温下产生适度的体积膨胀以补偿热收缩。
常用膨胀剂有膨胀珍珠岩、氧化钙等。
作用：
防止材料出现裂缝，提高使用寿命。
外加剂的选用原则
1. 根据施工要求
在施工条件复杂、时间紧迫时，优先使用促凝剂、缓凝剂或引气剂等。
2. 根据使用环境
高温和高腐蚀环境中应选用抗氧化剂和促烧结剂。
热震频繁的部位优先选择引气剂和增塑剂。
3. 根据材料类型
浇注料应注重助流性和施工性，选择分散剂和抗爆裂剂。
捣打料需增强结合强度，可选用增塑剂和促凝剂。
外加剂的使用注意事项
1. 控制添加量
外加剂用量过多可能导致材料性能下降，通常按照总重量的0.1%~2%范围内添加。
2. 均匀分散
在混合阶段确保外加剂与其他成分均匀分布，以免产生性能不均的问题。
3. 与主材料的相容性
外加剂的成分须与主材料及结合剂兼容，避免化学反应导致性能失效。
4. 施工环境影响
注意外加剂在不同温湿度条件下的性能变化，例如缓凝剂在低温环境中可能失效。
总结
不定形耐火材料外加剂通过改善施工性能、增强高温性能、提高抗侵蚀能力等方式，显著提升材料的使用效果。在实际使用中，需根据工况、材料类型和施工要求合理选择外加剂种类和用量，并严格控制施工工艺，从而确保耐火材料的长期稳定运行和使用寿命。
