|
 ±s,min)
| 组别 |
粉液比(质量比) |
样本个数 |
凝固时间 |
| 1 |
8.0∶1 |
5 |
13.15±0.57 |
| 2 |
7.5∶1 |
5 |
16.25±0.40 |
| 3 |
7.0∶1 |
5 |
17.15±0.57 |
| 4 |
6.5∶1 |
5 |
20.20±0.62 |
| 5 |
6.0∶1 |
5 |
23.75±0.42 |
2.2 自制耐火代型材料在不同干燥时间的抗压强度
自制代型材料在不同干燥时间的抗压强度结果见表2。结果表明:代型材料的抗压强度随干燥时间的延长而逐渐增大(P＜0.01,α=0.01),各组不同干燥时间比较,除第四组与第五组之间抗压强度的差异无统计学意义外(P＞0.05),其余各组间差异均有统计学意义(P＜0.01)。干燥1、2小时后的抗压强度比较低,24小时接近最大值。经高温处理后的代型材料的抗压强度仍比较高,略低于干燥24小时组。
表2 自制耐火代型材料不同干燥时间及经高温处理的抗压强度(MPa)
| 组别 |
干燥时间
(h) |
抗压强度(MPa) |
| 试样1 |
试样2 |
试样3 |
试样4 |
试样5 |
平均值(±s) |
| 1 |
1 |
5.15 |
4.90 |
6.47 |
3.99 |
6.84 |
5.47±1.17 |
| 2 |
2 |
9.24 |
8.51 |
8.28 |
12.19 |
10.25 |
9.70±1.63 |
| 3 |
8 |
17.71 |
18.47 |
18.31 |
17.82 |
19.55 |
18.37±0.73 |
| 4 |
24 |
23.57 |
25.03 |
26.03 |
24.65 |
27.34 |
25.32±1.43 |
| 5 |
72 |
26.05 |
23.57 |
27.12 |
28.78 |
26.64 |
26.43±1.90 |
| 高温处理组 |
|
23.64 |
25.72 |
22.56 |
23.82 |
24.24 |
24.00±1.15 |
3 讨 论3.1 凝固时间的影响因素
确定凝固时间的方法实际上是测定材料结晶的过程。随着晶化程度的加深,晶体能够足以对抗维氏针的完全穿入,即初凝的发生,最后当晶体网格完全支持维氏针而不下陷,则为终凝时间［2,3］。磷酸盐与氧化镁的反应必须在溶液中呈离子状态才能进行,其反应式为:NH4H2PO4+MgO+5H2O→NH4MgPO4·6H2O,当反应式左边的各物质成分的质量比与式中的比例一样,反应就进行得完全［4］。如果粉液比适中,其凝固时间即为反应式完全反应,其中的水被消耗完的时间;如果粉液比大,即在粉的质量相同的情况下,反应式中水的比例就少了,其被消耗完的时间也就相对变少,凝固时间变短;当粉液比小的时候,反应完成后还有多余的水分,凝固时间也就延长了。所以,粉液比越小,凝固时间越长［2］。另外,还有很多因素都能影响凝固时间。由于温度升高使得化学反应的活性增强,反应速度加快,所以温度对其影响是随着温度的升高,凝固时间缩短。凝固反应的第一步是磷酸盐(NH4H2PO4)的溶解,其速度取决于磷酸盐颗粒的表面积,粉料的粒度越细,其表面积越大,溶解速度越快,其反应越快,凝固时间就越短。但粉料颗粒过细就会带一定的电荷,使粉料发生团聚,当与调拌液混合后相对不易分散,影响反应的程度及速度。其它如:调拌时间、调拌速度、缓凝剂、促凝剂等也能影响凝固时间［2,3］,有待进一步探讨。
3.2 粉液比的应用选择
此种耐火代型材料在粉液比为7.5∶1时凝固时间约为16分,同有些类似的模型材料相比凝固时间相对较长,这样提高了可操作性,能够为操作者提供较为充裕的时间,以充分搅拌、振荡使其更均匀致密。此种材料为了能够在烧结过程中减少收缩提高堆积密度,故采用较高的粉液比,因而流动性相对较差,所以为操作者提供足够的时间是必要的。
3.3 常温抗压强度测试
常温抗压强度是常温下耐火材料在单位面积上所能承受的最大压力,如超过此值材料将被破坏。这一指标除表示与其组织结构相关的性质外,还可以间接评定其它指标,如耐磨性、耐冲击性、结合强度等。耐火材料的抗压强度主要由以下因素决定:①颗粒本身的强度;②颗粒相互联结的牢固性;③气孔的数量和存在形式;④加入结合剂所起的结合能力的大小。对于抗压强度低的材料,其断裂面上保持有完整的颗粒,断裂主要发生在颗粒之间和气孔中,结合牢固性差;反之,在断面上的颗粒也随着劈开,说明强度大,结合牢固
责任编辑：姚红祥 |