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通过耐酸浇注料添加碳酸钙生成铝酸钙
来源: | 发布时间:2017/12/13 15:03:46 | 浏览次数:

    对比了氧化钙含量相同的碳酸钙纳米粉和铝酸钙水泥的刚玉质耐酸浇注料的矿相、强度和显微结构之间的差异。研究结果表明:8000C以后铝酸钙水泥和碳酸钙纳米粉的物相变化过程基本相同,即首先生成氧化钙含量较高的铝酸钙矿物,然后再继续与A1203反应,直到在16000C热处理后在有足量A1203的情况下完全生成CA6。

    除1100C之外,含纳米CaCO:的耐酸浇注料试样的冷态抗折强度和热态抗折强度均高于相同Ca0含量的添加铝酸钙水泥的耐酸浇注料,尤其是中温800-10000C时的强度(如图2.8和图2.9 )。由于水泥水化物在8000C会发生脱水和分解反应,浇注料的水合结合被破坏;而碳酸钙纳米粉经8000C热处理后发生分解形成的Ca0会同周围的氧化铝进行反应,原位生成无定形的铝酸钙矿物,从而增强耐酸浇注料内部的结合,改善了耐酸浇注料的中温力学强度。并且,随着热处理温度的升高,铝酸钙水泥首先在其内部发生反应而生成CA和CAZ,当水泥中的氧化铝含量不足时,才同周围的氧化铝反应;相反,碳酸钙纳米粉分解形成的Ca0则不断的与周围的氧化铝发生反应,所形成的铝酸钙矿物增大了颗粒间的结合能力。另外,与纯铝酸钙水泥相比,碳酸钙纳米粉分解产生的纳米氧化钙比表面积大、晶格缺陷多,反应活性较高,原位生成的铝酸钙矿物的反应更加充分。因此,含碳酸钙纳米粉的刚玉质耐酸浇注料具有较高的冷态和热态抗折强度。由此可见,在刚玉质耐酸浇注料中加入碳酸钙纳米粉也可以形成铝酸钙物相,并且能改善耐酸浇注料的力学性能。

    以铝酸钙水泥为结合剂,并控制耐酸浇注料的加水量,研究了碳酸钙纳米粉加入量对刚玉质耐酸浇注料流动性、力学强度和抗热震性能的影响。研究结果表明,耐酸浇注料中加入碳酸钙纳米粉会导致耐酸浇注料的流动性下降。并且,经10000C, 15000C和16000C热处理后,耐酸浇注料试样的抗折强度和耐压强度均随着碳酸钙纳米粉加入量的增加而下降(图2.10),原因是,碳酸钙分解导致耐酸浇注料的显气孔率升高所致。但是,碳酸钙纳米粉会明显提高耐酸浇注料试样经热震处后的残余抗折强度保持率。因此,碳酸钙纳米粉会对刚玉质耐酸浇注料的流动性。

    研究了碳酸钙纳米粉对水合氧化铝结合刚玉质耐酸浇注料力学性能和显微结构的影响。研究结果表明:10000C热处理后,随着碳酸钙纳米粉加入量的增加耐酸浇注料的抗折强度和耐压强度略有提高,而经15000C热处理后,耐酸浇注料的强度明显改善。由此可见,在耐酸浇注料中加入碳酸钙纳米粉会明显改善耐酸浇注料的力学强度。

    综上所述,适量添加碳酸钙纳米粉有利于提高刚玉质耐酸浇注料的高温强度和抗热震性能。但是,碳酸钙纳米粉的添加会降低刚玉质耐酸浇注料的流动性,因而过量的碳酸钙纳米粉添加对于刚玉质耐酸浇注料的施工性能和高温使用性能不利。


 
 
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