鋁酸鋇水泥的制備及膠凝性研究.pdf

1、由于水硬性結(jié)合劑在常溫下可以和水發(fā)生反應(yīng)使材料具有強(qiáng)度，因而在不定形耐火材料中具有較為廣泛的應(yīng)用，這其中又以鋁酸鈣水泥的應(yīng)用最為廣泛。但在鋁酸鈣水泥結(jié)合的澆注料中，CaO的引入導(dǎo)致材料高溫物理性能降低。鋁酸鋇由于具有水硬性也可以作為耐火材料的結(jié)合劑，同時(shí)高溫下與材料中SiO2反應(yīng)生成的BaAl2Si2O8熔點(diǎn)較高，具有良好的高溫性能，能夠解決鋁酸鈣水泥高溫下生成CaAl2(SiO4)2低熔相導(dǎo)致其高溫性能較差的問(wèn)題。但針對(duì)鋁酸鋇的制備方

2、法研究缺乏系統(tǒng)性研究，同時(shí)鋁酸鋇水化速度過(guò)快影響其使用性能，因而能否減緩其水化速度成為影響其使用的關(guān)鍵因素。為解決上述問(wèn)題，本文以鋁酸鋇作為研究對(duì)象，研究了不同原料組成、不同煅燒溫度對(duì)合成鋁酸鋇的影響;進(jìn)而對(duì)一鋁酸鋇的水化特性，減緩鋁酸鋇水化速度的方法，以及鋁酸鋇與活性Al2O3復(fù)合物料漿的流變特性進(jìn)行了研究;在此基礎(chǔ)上，研究了鋁酸鋇水泥對(duì)剛玉質(zhì)澆注料性能的影響。得出以下結(jié)論:
　　(1)采用高溫固相法，以BaCO3或BaSO4為

3、鋇源、Al2O3或Al（OH)為鋁源，在一定溫度下煅燒3h后均能合成BaAl2O4，且煅燒溫度越高，BaAl2O4的含量越高。其中以BaCO3和Al(OH)3為原料合成BaAl2O4的溫度最低，1000℃左右即可合成出純度較高的BaAl2O4相。
　　(2)按照水灰比1∶1，在25℃、90％濕度下進(jìn)行BaAl2O4水化。得到的水化相組成較復(fù)雜，包含AlO(OH)、Al(OH)3、Ba(AlO(OH)2)2、BaAl2C2O13H1

4、0等物相。BaAl2O4水化產(chǎn)物的形貌主要為長(zhǎng)柱狀和針狀，也有少量呈顆粒狀和片狀。BaAl2O4水化速度快，9.4min左右出現(xiàn)放熱峰，之后水化迅速結(jié)束，3h后即接近水化終點(diǎn)。
　　(3)分別采用了加入活性Al2O3微粉和加入檸檬酸的方式降低BaAl2O4水化速度，延長(zhǎng)其凝結(jié)時(shí)間。加入活性Al2O3微粉可降低BaAl2O4水化速度。當(dāng)BaAl2O4含量為30％時(shí)，BaAl2O4與Al2O3微粉的復(fù)合物初凝時(shí)間為120分鐘，與現(xiàn)用商

5、品鋁酸鈣水泥的初凝時(shí)間相近。在BaAl2O4中加入檸檬酸，隨加入量的增加，BaAl2O4水化放熱峰出現(xiàn)時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，加入量為2％時(shí)，放熱峰在14.4分鐘出現(xiàn)。純BaAl2O4的水化120分鐘時(shí)的水化增重率為34％，加入1％和2％的檸檬酸后，其水化增重率分別降為8％和5％，明顯減緩了水化速度。與商品鋁酸鈣水泥Seca71相比，BaAl2O4與活性Al2O3復(fù)合物料漿的粘度更大，為非牛頓流體，并且觸變性性更好。
　　(4)分別以BaA

6、l2O4與活性Al2O3的復(fù)合物和Secar71水泥為結(jié)合劑，制備剛玉質(zhì)澆注料。l550℃熱處理3h后，在含SiO2微粉的試樣中，BaAl2O4與活性Al2O3的復(fù)合物結(jié)合的試樣有鋇長(zhǎng)石(BaAl2Si2O8)相生成，Secar71水泥結(jié)合的試樣有鈣長(zhǎng)石(CaAl2(SiO4)2)相生成。以BaAl2O4與活性Al2O3復(fù)合物結(jié)合的剛玉澆注料的高溫抗折強(qiáng)度比以鋁酸鈣水泥Secar71結(jié)合的剛玉澆注料高80％以上，且隨BaAl2O4含量的