硅粉末的作用機(jī)理比較復(fù)雜,一般認(rèn)為是填充與凝結(jié)的聯(lián)合作用,傳統(tǒng)耐火澆注料采用耐火集料與粉料的級(jí)配。盡管堆積密度較大,也較致密,但仍有大量的孔隙被過量的水填充。排出水分。留有大量的孔隙:當(dāng)采用硅微粉時(shí),這些孔隙被硅微粉填充,其中很少一部分被水填充。就是這個(gè)抗火性澆注料的攪拌次數(shù)減少;模壓體內(nèi)排出水分。留孔也較少。即是。添加硅微粉可以減少拌和用水量,提高材料的體積密度,降低材料的顯氣孔率。

微粉末的低溫結(jié)合機(jī)理為SiO,微粉末經(jīng)水化后。Si—OH鍵在表面形成一種硅膠結(jié)構(gòu)。干燥工藝。許多Si-OH鍵脫水后,聚合成了與Si-0-Si鍵緊密結(jié)合的微粉長(zhǎng)鏈。接下來(lái),Si-0-Si網(wǎng)絡(luò)鍵結(jié)合的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步形成,這歸功于Si-0-Si表面羥基的增加。這種結(jié)構(gòu)是硅灰在低溫下產(chǎn)生高強(qiáng)度的原因。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)保持不變,直到2500℃也不變。
用于澆鑄料的SiO2微粉主要有兩種:一種是由高純硅石制成,另一種是由非晶質(zhì)材料制成的金屬硅或硅鐵的副產(chǎn)品。前一種為粒狀無(wú)活性,后一種為空心球狀,具有活性,不團(tuán)聚,填充性好。用澆注料進(jìn)行冷凝后,SiO2表面形成硅醇基,通過干燥和脫水形成硅氧烷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高溫度不易斷裂,提高中溫強(qiáng)度,用AL2O3在高溫下制備莫來(lái)石,也有利于材料強(qiáng)度的提高。所以硅微粉在低水泥、超低水泥和不含水泥的澆注料中被廣泛使用。

加入到澆注料中后,SiO2與適當(dāng)?shù)姆稚┡浜鲜褂茫驗(yàn)楣栉⒎凼蔷哂忻黠@球形顆粒的顆粒,易于進(jìn)入澆注料的微小間隙,且粒徑較小,不但減水效果好,而且提高了耐火澆注料的致密性,使其干燥后留下的間隙減小,氣孔減小,從而提高強(qiáng)度和高溫使用性能。在水溶液中,活性硅微粉形成膠體,而膠體顆粒則吸附在周圍的分散劑形成溶媒層,增加了澆注料的流動(dòng)性,改善了其成型性能。另外,由于硅微粉顆粒細(xì)小,表面自由能大,晶格缺陷多,活性大,在中、高溫下更容易發(fā)生固相燒結(jié)反應(yīng),以及在高鋁耐火材料中與AL2O3發(fā)生莫來(lái)化反應(yīng),使低水泥耐火澆注料的燒后強(qiáng)度和高溫性能得到提高。