莫來石結(jié)合耐火澆注料用的結(jié)合劑是復(fù)合結(jié)合劑,主要有a-A2O3和SO2超微粉、軟質(zhì)粘土和水合氧化鋁等。低溫下起結(jié)合作用的是超微粉和水合氧化鋁,中高溫時是A2O3與SiO2反應(yīng)形成莫來石而起結(jié)合作用,故稱莫來石結(jié)合耐火澆注料。
眾所周知,在不定形耐火材料中利用二次莫來石化,改善和提高其性能,是最常用的技米手段,耐火可塑料、黏土結(jié)合和微膨脹耐火澆注料,均是利用Al2O3和SiO的自反應(yīng)、自燒結(jié)和自部底的理念制造的,所以在1400℃以下的工業(yè)爐中使用,獲得良好效果剛玉和碳化硅是配制高性能耐火澆注料的高純耐火原料,用鋁酸鹽水泥作結(jié)合劑時,帶進有害雜質(zhì),降低其使用性能。目前,普遍采用復(fù)合結(jié)合劑配制剛玉和碳化硅質(zhì)耐火澆注料,即莫來石結(jié)合剛玉和碳化硅質(zhì)耐火澆注料,其性能見表7-2-73。編號1和編號2用Al2O3為98%的剛玉作耐火骨料,粒徑為8-1mm,用量為55%,SiC>98%的碳化硅作細骨料,粒徑為2lmm,用量為10%,耐火粉料為合成莫來石粉、a-Al2O3和SiO2超微粉,其用量編號1分別為15%、14%，編號2分別為10%、17%和7.5%，編號3用哪個sic大于97%的碳化硅做耐火骨料，用量為65%,采用SC>99%的碳化硅作火粉料,用量為10%,用AL2O3>91%的ρ-AL2O3和SiO2超微粉作結(jié)合劑和粉料,其用量為25%,耐火骨料與耐火粉料之質(zhì)量比為65:35.在配合比設(shè)計時,基質(zhì)中的物料應(yīng)保證最大限度的形成莫來石高溫結(jié)合相，并能獲得良好的作業(yè)性,組織結(jié)構(gòu)和抗熱成性,同時,應(yīng)添加分散劑和防氧化劑。
莫來石結(jié)合剛玉碳化硅質(zhì)耐火澆注料烘干強度較低,中高溫強度很高，高溫抗折強度也比較高,殘余強度保持率為44.9%和62.5%。說明該料性能優(yōu)良。在中高溫時,次生莫來石將難以燒結(jié)的剛玉和SiC骨料緊密地結(jié)合在一起,形成優(yōu)良的組織結(jié)構(gòu),所以強度大、體積穩(wěn)定性好和抗熱震性高；莫來石結(jié)合碳化硅質(zhì)耐火澆注料強度大,性非常好,1100℃加熱、風(fēng)冷5次后的殘余強度保持率為83.8%。ρ-Al2O3用量與莫來石結(jié)合SiC質(zhì)澆注料強度的關(guān)系。經(jīng)實踐證明：隨著ρ-AL2O3用量的增加,澆注料強度不斷增加,即或ρ-Al2O3用量較少,烘干耐壓強度也可達到30MPa左右。這就是說,在莫來石結(jié)合剛玉碳化硅質(zhì)耐火澆注料中,添加適量的p-A203并代替其中的a-Al2O3超微粉是有益的,可提高其烘干強度。在耐火澆注料中,水合氧化鋁是結(jié)合劑,用量多,凝結(jié)硬化時間縮短,來不及施工。同時,p-Al2O3水化后的產(chǎn)物多,也影響烘烤。
在莫來石結(jié)合剛玉SiC質(zhì)和SiC質(zhì)耐火澆注料中,-超微粉的合理配使用,在基質(zhì)中能形成網(wǎng)狀的莫來石結(jié)合相,可改善和提高澆注料的中高溫強度及抗熱震國內(nèi)外實驗證明,a-Al2O3和SiO2超微粉的質(zhì)量比為2.5左右時,有利于中高溫下形成莫來石。應(yīng)當(dāng)指出,在含SiC耐火澆注料中,因SiC長期使用會氧化而形成SO2,以便提供充足的A2O3與SO2反應(yīng)形成莫來石,這樣也可阻止SiC的繼續(xù)氧化。