鋁溶膠的制備及其在剛玉質(zhì)澆注料中的應(yīng)用研究.pdf

1、在不定型耐火材料的發(fā)展中，結(jié)合劑的發(fā)展是關(guān)鍵因素。從不定型耐火材料的結(jié)合方式來看，其發(fā)展趨勢為水合結(jié)合、化學(xué)結(jié)合、水合結(jié)合與凝聚結(jié)合相結(jié)合、凝聚結(jié)合，即從可能帶入高雜質(zhì)的結(jié)合劑向低雜質(zhì)，乃至無雜質(zhì)的結(jié)合劑的方向發(fā)展，從而極大地提高了耐火材料的純度。這類材料不生成新的低熔融相，使其高溫性能得到改善，能夠應(yīng)用于更高溫度的狀態(tài)。目前在該領(lǐng)域大多采用的是氧化鋁溶膠作為凝聚結(jié)合的結(jié)合劑，但氧化鋁溶膠由于在強酸性條件下穩(wěn)定，強酸性對無機骨料組分影響

2、較大；另外，由于氧化鋁溶膠固含量不高，團聚現(xiàn)象嚴重等，嚴重阻礙了其應(yīng)用前景。 本論文的工作主要由兩部分組成，第一部分主要探討了采用新的合成方法來制備氧化鋁溶膠及其復(fù)合溶膠的體系，期望得到形貌可控，制備工藝簡單的溶膠體系，探索新的合成工藝及其條件。第二部分是在制備的氧化鋁溶膠中添加水溶性高分子或高分子乳液制成氧化鋁-有機高分子復(fù)合結(jié)合劑，并作為剛玉質(zhì)澆注料的結(jié)合劑，期望通過該類復(fù)合結(jié)合劑來有效地提高試樣的早期強度。具體研究工作如下

3、： (1) 采用仿生物礦化的方法，以有機高分子PEI為模板，異丙醇鋁為原料，依照Sol-Gel原理制備了一系列不同含量的氧化鋁溶膠，對其微觀結(jié)構(gòu)進行了分析、表征，同時將氧化鋁溶膠體系形成的干燥凝膠，經(jīng)不同溫度處理，對最終產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)進行了表征。 (2) 采用仿生物礦化的方法，以有機高分子PEI為模板，乳酸鋁和乳酸鎂為原料，依照Sol-Gel原理制備了一系列鋁鎂復(fù)合溶膠，研究了室溫下制備的鋁鎂復(fù)合溶膠的基本性質(zhì)，結(jié)果表明

4、：在室溫15℃的條件下，制備的鋁鎂復(fù)合溶膠具有和模板相似的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)，這種特殊形貌的形成與PEI的催化功能有關(guān)。 (3) 以高純擬薄水鋁石和有機高分子為原料，在一定條件下制備鋁溶膠-高分子復(fù)合結(jié)合劑，該結(jié)合劑在剛玉質(zhì)澆注料中的應(yīng)用結(jié)果表明：以鋁溶膠-乳液復(fù)合結(jié)合劑的結(jié)合效果最好，當其交聯(lián)劑加入量為乳液單體的5％，交聯(lián)溫度為110℃時，其試樣的烘后強度可以達到4MPa，并對經(jīng)不同熱處理溫度后的試樣的常規(guī)性能進行了檢測，通過SEM圖