粘结剂中硅胶和硅铝胶含量对耐火材料性能的影响
图1为硅胶含量对耐火材料体积密度、显气孔率、吸水率、烧后线变化率的影响。由图1 可知,粘结剂中硅胶含量的变化对耐火材料的显气孔率、吸水率、线变化率的影响变化趋势一致,都是先升后降,在硅胶质量分数为7%左右时达到峰值,7%以前随着硅胶质量分数的增加,耐火材料的显气孔率、吸水率、线变化率也缓慢增加,7%以后则急剧下降。由于试样的显气孔率、吸水率、线变化率联系紧密,均反映试样的致密性,这也从实验结果得到了证实。粘结剂中硅胶含量的变化对体积密度影响并不大,随着硅胶含量的增加略有减少,说明试样成份的少量改变对试样的体积密度影响不大;硅胶的密度小于试样,所以加入时试样的体积密度略有减少。
图2为硅铝胶(莫来石胶)含量对耐火材料体积密度、显气孔率、吸水率、烧后线变化率的影响。由图2可知,当硅铝胶质量分数在4%~5%范围变化时,显气孔率、吸水率是随着胶体含量的增加而增加的;当硅铝胶质量分数在5%~6%范围变化时,显气孔率、吸水率是随着胶体含量的增加而减少的,并在6%左右时达到最低值。说明硅铝胶含量较低时,加入的莫来石溶胶为纳米颗粒,远远小于耐火材料基体,发生固相烧结,使显气孔率、吸水率降低;大于6%时,显气孔率、吸水率又随着胶体含量的增加而增加。这是由于硅铝胶容易发生团聚现象,在硅铝胶含量较大时,团聚现象起主导作用,使显气孔率、吸水率又随着胶体含量的增加而增加。线变化率变化不大,基本稳定。粘结剂中硅铝胶含量的变化对体积密度影响不大,随着硅胶含量的增加略有波动,说明莫来石胶体的加入对耐火材料的密度影响不大。