不定形耐火材料的組成

不定型耐火材料由耐火骨料、粉料、結(jié)合劑或外加劑以一定比例組成的混合料，不經(jīng)煅燒能直接使用或加適當(dāng)?shù)囊后w調(diào)配后使用。
 
耐火骨料：一般是指粒徑大于0.088mm的顆粒料。是不定形耐火材料組織中的主體材料，起骨架作用，決定其物理力學(xué)和高溫使用性質(zhì)。一般來說，耐火骨料的品種和臨界粒徑，應(yīng)根據(jù)爐襯厚度、施工方法和使用條件的要求選擇。   
 
耐火粉料：也稱細(xì)粉，指粒徑等于或小于0.088mm的顆粒料，它是基質(zhì)材料，一般在高溫作用下起聯(lián)結(jié)或膠結(jié)耐火骨料的作用，使之獲得高溫物理力學(xué)性能和使用性能。細(xì)粉能填充耐火骨料的孔隙，也能賦予或改善拌和物的作業(yè)性和提高材料的致密度。
 
結(jié)合劑：能使耐火骨料和粉料膠結(jié)起來顯示一定強(qiáng)度的材料。可用無機(jī)、有機(jī)及其復(fù)合物等材料。它在一定條件下，通過化學(xué)、聚合和凝聚等作用，使拌和物硬化獲得強(qiáng)度。但其中含有較多的低熔點(diǎn)物質(zhì)，應(yīng)盡量減少其用量。
 
外加劑：強(qiáng)化結(jié)合劑作用和提高基質(zhì)相性能的材料。它是耐火骨料、耐火粉料和結(jié)合劑構(gòu)成的基本組分以外的材料，故稱為外加劑。可分為促凝劑、分散劑、減水劑、抑制劑、早強(qiáng)劑、緩凝劑、快干劑、燒結(jié)劑、膨脹

水玻璃結(jié)合的不定型耐火材料
硅酸鹽結(jié)合劑作為不定形耐火材料結(jié)合劑的主要品種為含堿金屬硅酸鹽，即通稱水玻璃。
 
（1)水玻璃。水玻璃為許多鈉硅酸鹽的混合物。在耐火材料中所用者多為模數(shù)2～3的非晶質(zhì)。其密度和熔點(diǎn)不固定，依模數(shù)的不同而有相應(yīng)的變化，在模數(shù)為4以內(nèi)的范圍，其密度隨SiO2含量的提高而增加。在不定形耐火材料中多使用粘稠狀水玻璃，密度為1.30～1.40g／cm3。
 
1)水玻璃的凝結(jié)與硬化：水玻璃具有相當(dāng)良的粘結(jié)性。此種粘結(jié)性的形成過程依凝結(jié)硬化條件不同而有某些差別，但都與形成凝聚結(jié)構(gòu)有關(guān)。
 
在常溫下，凝結(jié)和硬化很緩慢。在生產(chǎn)中為促進(jìn)水玻璃的硬化，往往添加一定促硬劑。通常多用酸或含金屬離子的外加物，以使水玻璃堿溶液發(fā)生中和作用，加速硅酸鈉的水解，使硅氧凝膠不斷析出并凝聚。
 
由于此種水玻璃加促硬劑后在大氣中即可硬化，故常稱為氣硬性結(jié)合劑。
 
2)水玻璃硬化體在加熱時的變化，水玻璃硬化體在加熱到50℃以上即開始脫水，過100℃時硅氧凝膠中的大部分水分即可排除，到300℃基本排盡。
 
3)水玻璃的應(yīng)用：水玻璃除不宜同易水化的白云石類材料配合外，同其他任何瘠性材料皆可配制成各種不定形耐火材料。但是，由水玻璃結(jié)合的不定形耐火材料，不宜水浸和受潮。

不定型耐火材料中常用的外加劑

外加劑是指不定型耐火材料中除耐火的瘠性料(粒狀和粉狀料)和耐火粘土等塑性料以及結(jié)合劑等主要原料以外，在配制過程中摻入的用以改善不定形耐火材料性能的物質(zhì)。
 
外加劑的用量均不大，一般不過結(jié)合劑用量的5％。不定形耐火材料中常用的外加劑有減水劑、調(diào)凝劑(促凝劑、早強(qiáng)劑和緩凝劑)、加氣劑、膨脹劑、緩蝕劑等。
 
1、減水劑：在不影響不定形耐火材料可塑性的條件下，減水劑能使單位用水量減少；或在不改變單位用水量的條件下，可改善不定形耐火材料的可塑性，或同時具有以上兩種效果。因此，此種減水劑也常稱為增塑劑。
 
在不定形耐火材料中，減水劑主要用作水泥結(jié)合的澆注料和水硬性耐火泥的外加劑。 常用的不定形耐火材料減水劑有木質(zhì)素系減水劑和萘系減水劑。另外，還有水溶性樹脂(密胺樹脂)減水劑和糖密類減水劑、腐植酸鹽減水劑。 
 
2、調(diào)凝劑：調(diào)凝劑是調(diào)節(jié)不定形耐火材料凝結(jié)及硬化速度的外加劑。
    
(1)促凝劑與促硬劑(早強(qiáng)劑)：促凝劑是能加速凝結(jié)的外加劑，有的也有促硬作用，即導(dǎo)致結(jié)合體早期強(qiáng)度增長，但對后期強(qiáng)度不一定有積作用，因此促凝劑也常稱為促硬劑(早強(qiáng)劑)。
    
(2)緩凝劑：為便于施工和儲存，需加少量緩凝劑，以適當(dāng)延長結(jié)合劑凝結(jié)硬化時間。一般而言，這些外加劑雖可使結(jié)合劑的凝結(jié)硬化速度放慢，但并不改變結(jié)合劑反應(yīng)產(chǎn)物的組成或性能。
 
3、緩蝕劑：緩蝕劑是減緩金屬銹蝕的外加劑。
 
4、其他外加劑：膨脹劑、助熔劑、加氣劑、泡沫劑等等。