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提高快干MgO澆注料的抗裂性和抗爆性能。

作者:admin 發布日期: 2021-11-29 二維碼分享

      MgO結合的高鋁澆注料在干燥過程中常出現裂紋等問題,這是因為MgO水化生成Mg(0H)?,而MgO(ρMgO=3.5g/cm3)和Mg(OH)?(ρMg(OH)?=2.3g/cm3)的體積密度相差較大,水化反應會出現明顯的體積膨脹,導致試樣在養護與干燥過程中易于出現裂紋。為充分發揮MgO的水化優點,可以采取三種方法:①在澆注料組分凝固前,快速誘導Mg(0H)2的形成,此時,在成型的澆注料中仍然有足夠的空間和一定的自由度,可以起到緩沖應力的作用;根據所設計的微觀結構,使晶體生長;③通過螯合劑(例如羧酸等)增加了MgO表面的活性點,提高Mg(OH)(OH)對鎂砂表面的成核率,從而限制了晶粒長大。


     MgO持續水化生成Mg(0H)?的量越多就越會增加澆注料在加熱過程中發生爆裂的風險。Mg(0H)?的分解溫度較高,約380?420℃,當澆注料的透氣性較低時,加熱時會在澆注料中聚集較高的蒸汽壓,引起澆注料爆裂損毀。

     研究表明,可以通過加入聚合物纖維、SiO。添加聚合物纖維簡便通用,但是會使澆注料的流動性降低;添加Si0?基化合物構成Mg0-Si0?-Al?O?體系在高溫下生成低熔相;有機添加劑促進原位形成類水滑石相可以降低內部蒸汽壓避免裂紋產生,成為比較有前途的選擇。根據以上研究結果,本研究重點對比考察了澆注料用SioxX-Mag、RefpacMIPORE20新型防爆劑與2羥基丙酸鋁鹽、聚合物纖維對MgO結合高鋁澆注料干燥性能以及其他性能的影響。

     試  驗

     試驗所用的主要原料有板狀氧化鋁骨料(d<6mm)、活性氧化鋁(CT3000SG)、燒結氧化鋁(CL370)和鎂砂(M30-B,d<212μm)。外加劑有2羥基丙酸鋁鹽(0AS)、SioxX-Mag(SM,SiO? 35%、Al?O? 50%)、Refpac MIPORE20(MP,Al?O? 39%?43%、CaO 12%~15%、MgO 16%~20%)、聚合物纖維(PF,長度<6mm)、甲酸和分散劑CasLamenL?FS60。


      MgO基料漿
     首先取適量鎂砂粉加蒸餾水制成懸浮液料漿為參考樣,再制備含不同添加劑的MgO基懸浮液料漿進行對比研究,配比列于表1。取鎂砂粉與添加劑加入蒸餾水在室溫下攪拌5min后,澆注成少30mm×30mm的圓柱形試樣,經30℃養護24h后脫模,脫模后將試樣切為兩部分,一部分研磨后進行分析,另一部分在110℃下干燥24h后進行分析。采用同步熱分析儀進行熱重-差熱分析:試驗溫度30?600℃,加熱速率為5℃/min,通入空氣。其中含2羥基丙酸鋁鹽的試樣在30℃、50℃、110℃保持24h及200?600℃熱處理2h后進行固態AI核磁共振分析。選取試樣進行XRD物相分析。
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