不定形耐火材料及其結(jié)合劑的種類

不定形耐火材料是由一定級配的粒狀和粉狀耐火物料與結(jié)合劑、外加劑(如增塑劑、助熔劑、防縮劑、促凝劑等)混合組成的不經(jīng)成形和燒成而直接供使用的耐火材料。這類材料無固定的外形，可制成漿狀、泥膏狀和粉料狀，因而稱為散狀耐火材料。加入某些添加劑后，也可制成輕質(zhì)不定形耐火材料。與燒成定形耐火制品相比，用此類材料構(gòu)筑的襯體可形成無接縫整體內(nèi)襯，因此在國外此類材料也被稱為無接縫耐火材料或整體耐火材料。不定形耐火材料的生產(chǎn)只經(jīng)過粒狀、粉狀物料的制備和混合料的混練過程，工藝簡單，成品率高，周期短，能耗低。在使用時，根據(jù)混合料的工藝特性采用相應(yīng)的施工方法，即可制成任何形狀的砌體或噴涂料，適應(yīng)性強(qiáng)，施工過程較簡便，生產(chǎn)效率高。但要求原料質(zhì)量穩(wěn)定，選用的結(jié)合劑匹配。

粒狀料是不定形耐火材料中的骨架，也稱骨料，對材料的高溫物理力學(xué)性能起重要作用。燒制耐火磚的原料、廢舊耐火磚，某些工業(yè)爐猹和天然原料(如硅石、鋯英石)都可做耐火骨料。粉狀料能將耐火骨料膠結(jié)和黏附起來。

結(jié)合劑是不定形耐火材料中的重要組分，應(yīng)充分發(fā)揮和利用結(jié)合劑的黏結(jié)性和其他有利作用，盡量減少和避免結(jié)合劑對高溫性能可能帶來的不利影響。結(jié)合劑還應(yīng)具有良好的凝結(jié)硬化性、良好的潤濕性、硬化時的體積穩(wěn)定性、硬化后的耐火性等。

可作為結(jié)合劑的物質(zhì)很多，根據(jù)硬化特點(diǎn)可分為：

(1)氣硬性結(jié)合劑在大氣中和常溫下即可逐漸凝結(jié)硬化而具有相當(dāng)高強(qiáng)度的結(jié)合劑，如加有促硬劑的水玻璃、硅溶液。

(2)水硬性結(jié)合劑同水反應(yīng)并在潮濕介質(zhì)中養(yǎng)護(hù)才可逐漸凝結(jié)硬化，如各種水泥。

(3)熱硬性結(jié)合劑在常溫下硬化很慢，強(qiáng)度很低，而在高于常溫、低于燒結(jié)溫度下可較快地硬化，如磷酸鋁、磷酸鈉、硫酸鋁。

(4)火硬性結(jié)合劑在常溫和中溫下不硬化或強(qiáng)度很低，只有在高溫下經(jīng)燒結(jié)后才有一定強(qiáng)度，如水泥。

又根據(jù)結(jié)合作用的特點(diǎn)可分為：

(1)暫時性結(jié)合劑只在常溫下能使顆粒間互相結(jié)合為整體，而在高溫下即分解、揮發(fā)或燃燒者，多為有機(jī)物，如糖漿、亞硫酸鹽紙漿廢液、羧甲基纖維素。

(2)性結(jié)合劑在常溫和高溫下都有結(jié)合作用者，多為無機(jī)物，如水泥、硅酸鹽、磷酸鹽、氯化鹽、硫酸鹽。

不定形耐火材料的化學(xué)和礦物組成主要取決于所用的粒狀和粉狀耐火物料。同時，與結(jié)合劑的品種和數(shù)量也有密切關(guān)系。多數(shù)不定形耐火材料在燒結(jié)前甚至燒結(jié)后的氣孔率較高。其高溫下的體積穩(wěn)定性、耐侵蝕性都較差，而抗熱震性較高。

不定形耐火材料的種類很多，通常根據(jù)其施工方法和材料性質(zhì)分為：澆注料、可塑料、搗打料、噴補(bǔ)料和耐火泥。