超细粉对超低水泥刚玉质浇注料性能的影响
2007-08-22 00:00
1、超细粉对新拌浇注料施工性能的影响
1.1 超细粉对浇注料浆体流变曲线的影响
(1)、当超细粉加入量较小时，细粉之间的空隙未被填满，浇注料内部粒子间存在着引力，使分散的颗粒彼此吸附在一起，易于形成“网络结构”，包覆了大量游离水，粒子运动受阻，溶胶性差，内粘滞阻力大，抵抗塑性形变的能力亦大，因此，体系的屈服应力值，表观粘度值均较大。
(2)、当超细粉加入适量时，由于超细粉粒径极小，可填入一般细粉不能填入的微小孔隙中，使被包覆的游离水释放出来，粒子表面更好地溶剂化，使浆体稀化，减小了试样的内粘滞阻力和形变屈服点，而且超细粉在电子显微镜下观察几乎为球形，能起到很 的润滑作用。结果极大地降低了体系的屈服应力值和塑性黏度值，使浇注料的流动度提高。
(3)、当超细粉加入过量时，微粉溢出细粉颗粒间的空隙，大量分散于浆体中间。由于超细粉在制备过程中，表面晶格破坏严重，表面能极高，自发团聚或吸附其它物质到其表面上的趋势很到，超细粉将浆体中粒子紧紧吸附在一起，使内粘滞阻力增大，粒子间相对运动十分困难，屈服应力与塑性粘度再度增大。
(4)、硅微粉加入量在7%，铝微粉加入量在9%时，浆体塑性粘度与屈服应力最小，浇注料具有最好的流变性能。
(5)、硅微粉的真比重较小，铝微粉的真比重较大，在相同的加入量时（Wt%），加入的硅微粉体积较大，微粒数较多，而铝微粉体积较小，微粒数较少。
1.2 超细粉对浆体触变性的影响
加入µf—SiO2的浆体在加入量为7%时触变性较好，加入µf—Al2O3的浆体在加入量为9%时触变性较好。在加入超细粉较多较少时其触变性均较差。
1.3 超细粉对浇注料流动值的影响
随超细粉加入量的增加，浇注料的流动值不断增大。但是，当µf—SiO2和µf—Cr2O3的加入量达到15%，µf—Al2O3的加入量达到10%时，浇注料的流动值再次减小。
加入µf—SiO2的浇注料时，因硅微粉颗粒呈球形，减水作用较好，流动值变化较大。减水效果在三种微粉中最大。加入微粉15%，流动值再次下降。
加入µf—SiO2的浇注料，因铝微粉自发团聚的趋势较强，试样加水后表现为粘度较大。最小开始流动加水量为6.5%，减水效果不如µf—SiO2显著，而且超微粉加入量为10%的，流动值已降低很多。
2、超细粉对浇注料物理性能的影响
2.1 超细粉对浇注料体积密度和显气孔率的影响
由于超细粉的填充作用，在浇注料中加入µf—SiO2、µf—Al2O3、µf—Cr2O3后可显著降低显气孔率，提高体积密度。
2.2 加入超细粉对浇注料力学性能的影响
加入µf—SiO2和µf—Al2O3的浇注料在加入量为5%和7%时强度有一极大值，而加入µf—Cr2O3的浇注料随加入量的增加强度持续增大。
加入µf—SiO2的浇注料，试样收缩较大，表面产生很多裂纹。由于硅微粉中含有较多杂质，在高温时形成液相，促进烧结的作用很大，试样烧结良好，冷态强度很高。
当硅微粉加入量过多时，基质中形成的莫来石晶体发育长大，形成了很多气孔，使原由的致密结构破坏，导致强度降低。
加入µf—Al2O3的试样只有微量高温膨胀，而且随微粉加入量的增加，制品越来越致密。
加入µf—Cr2O3的试样与前二种情况不同，它没有新相的形成和晶体生长。由于铬微粉本身的性质，试样烧结较差，所以整个系列强度较低。
加入µf—Al2O3的试样高温抗折强度最低。因SiO2微粉中杂质较多，形成了较多玻璃相，在高温时形成了较多液相，使高温强度降低。
加入µf—Cr2O3的试样强度最高，达到8.5MPa，这主要是高熔点相铝铬固溶体的贡献。
3、结论
3.1 在刚玉基质浆体中加入超细粉，可显著降低屈服应力与塑性粘度，提高流动性但超微粉加入量时，屈服应力于塑性粘度再次增大。
3.2 在浇注料中加入超细粉可显著增大浇注料的流动值，但超细粉加入过量时，流动值又有所降低。
3.3 对浇注料的物理性能测试表明：随着超微粉加入量的增加，不同温度处理后的浇注料体积密度增大，气孔率降低、抗折和耐压强度提高，但超细粉加入过量时，会使物理性能变坏。
3.4 对加有氧化物超微粉的超低水泥刚玉质浇注料经高温(1600℃×3h)处理后的SEM检测表明：(1)加入µf—SiO2的试样在基质中有莫来石生成，而且随超微粉加入量的增加，生成的莫来石含量也相应增多。(2)加入µf—Al2O3的试样，其基质中生成主要相为六铝酸钙。(3)加入µf—Cr2O3的的试样，其基质中生成的主要相为铝铬固溶体。这些物相均对浇注料的结构强度起决定作用。
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