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耐酸浇注料中胶状粘结剂的主要作用
来源: | 发布时间:2018/9/24 9:50:46 | 浏览次数:

    耐酸浇注料中胶状粘结剂的主要作用与固化工艺有关,因此有必要了解其相关机制。在这步工艺中纳米耐酸浇注料颗粒水悬浮液不会导致水合相的产生。当与其他耐火耐酸浇注料颗粒结合时,胶状耐酸浇注料颗粒彼此之间通过支链连在一起,这个过程就是凝胶化。下面阐述了不同硅胶(或铝胶)的固化机制。
    毫无疑问的是,关于硅胶化学性质的最好研究源于Iler。根据这位作者所述,硅胶耐酸浇注料颗粒的内部结构由硅氧烷网络(-Si-O-Si-)形成,而它的表面层则覆盖许多硅烷醇群(-SiOH)和轻基群(-OH)。硅胶耐酸浇注料颗粒可以通过不同的固化机制(如凝胶、凝结)连接在一起,当被应用到陶瓷系统时为其提供初始强度。如图8所示,当纳米耐酸浇注料颗粒界面上形成硅氧烷群时,凝胶过程开始发生,这个过程按照下面的反应式消耗硅烷醇群。
    对于凝结机制,添加剂由紧密堆积块将耐酸浇注料颗粒连接起来。这两种固化机制都受到以下因素的影响:pH值的改变;耐酸浇注料颗粒大小;硅的聚集程度;电解液和有机液体是否存在;温度。控制pH值,硅胶悬浮液通常可以通过静电排斥的作用来固化。因此,固化过程必须以悬浮液的扰动开始,这个过程允许耐酸浇注料颗粒之间碰撞。这个过程可以通过多种方式进行:改变pH值;添加固化剂;悬浮液的脱水;冷冻悬浮液。
    图9显示了pH值对硅胶液凝胶时间的影响。硅的零电荷点约在pH值为2附近,这说明硅表面有大于该值的负电荷。在凝胶过程的初始阶段,耐酸浇注料颗粒表面必须彼此碰撞才能形成硅氧烷结合。这个反应在轻基离子的催化下生成硅氧烷结合,因此,整个反应速率因为轻基离子在pH值3一5之间加速聚集而提高。pH值约在6以上时,轻基离子的聚集不再是限制性因素,此时耐酸浇注料颗粒上的电荷开始发挥作用。在这些pH值下,硅耐酸浇注料颗粒带有大量负电荷,耐酸浇注料颗粒间有效的碰撞由于电偶层间相互排斥而变得不再频繁。因此,pH值在3一5之间改变悬浮液能够促进硅胶液的凝固。

 
 
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