- 時(shí)間：2022.02.23
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我們從耐火澆注料的角度介紹了外加劑的概念，及不同耐火澆注料性能需求可以添加的外加劑種類(lèi)。 那么，今天我們就從外加劑的角度，來(lái)介紹下不同種類(lèi)外加劑的成分及作用。 1、抗氧化劑 作用：為了防止耐火材料里的碳被氧化，而人為引入的一種外加劑。 其作用機理為在使用溫度下，抗氧化劑與氧的親和力比碳與氧的大，優(yōu)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。而其中可以作為含碳抗氧化劑的材料有金屬及合金粉末、碳化物、氮化物和硼化物等。 2、減水劑（也稱(chēng)降水劑） 作用：保持耐火澆注料的流動(dòng)值基本不變的條件下，能顯著(zhù)降低拌合用水量。 減水劑本身并不與材料組成物理化學(xué)反應，只是起著(zhù)表面（界面）物理化學(xué)作用。它是電解質(zhì)類(lèi)物質(zhì)，電解質(zhì)類(lèi)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(huì )被懸浮液中的固體粒子（或膠體粒子）吸附，增大粒子間的排斥力，使粒子均勻分散開(kāi)，并釋放出由微粒子組成的凝集結構中包裹的游離水，故可提高澆注料的流動(dòng)值，改善作業(yè)性能。 ...
我們從耐火澆注料的角度介紹了外加劑的概念，及不同耐火澆注料性能需求可以添加的外加劑種類(lèi)。
那么，今天我們就從外加劑的角度，來(lái)介紹下不同種類(lèi)外加劑的成分及作用。
1、抗氧化劑
作用：為了防止耐火材料里的碳被氧化，而人為引入的一種外加劑。
其作用機理為在使用溫度下，抗氧化劑與氧的親和力比碳與氧的大，優(yōu)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。而其中可以作為含碳抗氧化劑的材料有金屬及合金粉末、碳化物、氮化物和硼化物等。
2、減水劑（也稱(chēng)降水劑）
作用：保持耐火澆注料的流動(dòng)值基本不變的條件下，能顯著(zhù)降低拌合用水量。
減水劑本身并不與材料組成物理化學(xué)反應，只是起著(zhù)表面（界面）物理化學(xué)作用。它是電解質(zhì)類(lèi)物質(zhì)，電解質(zhì)類(lèi)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(huì )被懸浮液中的固體粒子（或膠體粒子）吸附，增大粒子間的排斥力，使粒子均勻分散開(kāi)，并釋放出由微粒子組成的凝集結構中包裹的游離水，故可提高澆注料的流動(dòng)值，改善作業(yè)性能。
采用屬無(wú)機類(lèi)減水劑的材料有焦磷酸鈉、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(lèi)的有木質(zhì)素磺酸鹽（鈉或鈣）、水溶性樹(shù)脂（如磺化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂），以及聚丙烯酸鈉和檸檬酸鈉等。
3、增塑劑（也稱(chēng)塑化劑）
作用：一種能提髙濕狀耐火泥料可塑性的物質(zhì)，或能提高濕狀泥料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不開(kāi)裂和潰散的物質(zhì)，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。
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(chǎn)生位移時(shí)，仍能保持連續接觸而不斷裂。
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(zhì)素磺酸鹽、烷基苯橫化物等。
4、促凝劑（或促硬劑）
作用：能縮短耐火澆注料施工后凝結與硬化時(shí)間的物質(zhì)。
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(zhì)差異而不同。如鋁酸鈣水泥用的促凝劑是一類(lèi)能促使鋁酸鈣礦物加速溶出陽(yáng)離子（Ca2+）和陰離子的物質(zhì)，這樣可使水泥漿中的礦物加速水解-水化反應，進(jìn)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(lèi)能促進(jìn)酸-堿反應的活性物質(zhì)，這樣加速化學(xué)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。
用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、氧化鎂、鋁酸鈣水泥等。
5、防縮劑（又稱(chēng)體積穩定劑或膨脹劑）
作用：能彌補不定形耐火材料施工成型后，在加熱使用中產(chǎn)生收縮的物質(zhì)稱(chēng)為防縮劑。
防縮劑的加入量，是根據材料使用中產(chǎn)生的收縮量而定的，一般為組成物總量的百分之幾。其防縮措施有如下三種：
（1）熱分解法
防縮劑在髙溫加熱過(guò)程中會(huì )發(fā)生熱分解，分解后產(chǎn)物的摩爾體積大于分解前的反應物摩爾體積，從而可補償材料的燒結收縮。
如用蘭晶石作防縮劑時(shí)，加熱到 1300~1400℃ ，蘭晶石會(huì )熱分解成 3Al2O3 、 2SiO2 和 SiO2 ，可產(chǎn)生 10%~12% 的體積膨脹效應。
（2）髙溫化學(xué)反應法
加入的防縮材料，經(jīng)高溫化學(xué)反應后，新相的摩爾體積大于原反應相的摩爾體積，從而可補償燒結收縮。
如在鋁一鎂或鎂一鋁澆注材料中，加人適當比例的 α- Al2O3 粉和 MgO 粉，借助于 Al2O3 與 MgO高溫反應生成尖晶石（MgAl2O4）產(chǎn)生的體積膨脹效應而彌補燒結收縮。
（3）晶型轉化法
加入在加熱過(guò)程中能產(chǎn)生晶型轉化的材料，借助于轉化后的晶體的摩爾體積大于轉化前的摩爾體積來(lái)補償燒結收縮。
如在硅酸鋁質(zhì)澆注料或可塑料中，加入適量的硅石粉，借助石英轉變成鱗石英或方石英，可產(chǎn)生約 12% 或 17.4% 的體積膨脹效應，而使燒結收縮得到補償。
