超細(xì)粉對(duì)超低水泥剛玉質(zhì)澆注料性能的影響
2007-08-22 00:00
1、超細(xì)粉對(duì)新拌澆注料施工性能的影響
1.1 超細(xì)粉對(duì)澆注料漿體流變曲線的影響
(1)、當(dāng)超細(xì)粉加入量較小時(shí)，細(xì)粉之間的空隙未被填滿，澆注料內(nèi)部粒子間存在著引力，使分散的顆粒彼此吸附在一起，易于形成“網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)”，包覆了大量游離水，粒子運(yùn)動(dòng)受阻，溶膠性差，內(nèi)粘滯阻力大，抵抗塑性形變的能力亦大，因此，體系的屈服應(yīng)力值，表觀粘度值均較大。
(2)、當(dāng)超細(xì)粉加入適量時(shí)，由于超細(xì)粉粒徑極小，可填入一般細(xì)粉不能填入的微小孔隙中，使被包覆的游離水釋放出來(lái)，粒子表面更好地溶劑化，使?jié){體稀化，減小了試樣的內(nèi)粘滯阻力和形變屈服點(diǎn)，而且超細(xì)粉在電子顯微鏡下觀察幾乎為球形，能起到很 的潤(rùn)滑作用。結(jié)果極大地降低了體系的屈服應(yīng)力值和塑性黏度值，使?jié)沧⒘系牧鲃?dòng)度提高。
(3)、當(dāng)超細(xì)粉加入過(guò)量時(shí)，微粉溢出細(xì)粉顆粒間的空隙，大量分散于漿體中間。由于超細(xì)粉在制備過(guò)程中，表面晶格破壞嚴(yán)重，表面能極高，自發(fā)團(tuán)聚或吸附其它物質(zhì)到其表面上的趨勢(shì)很到，超細(xì)粉將漿體中粒子緊緊吸附在一起，使內(nèi)粘滯阻力增大，粒子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)十分困難，屈服應(yīng)力與塑性粘度再度增大。
(4)、硅微粉加入量在7%，鋁微粉加入量在9%時(shí)，漿體塑性粘度與屈服應(yīng)力最小，澆注料具有最好的流變性能。
(5)、硅微粉的真比重較小，鋁微粉的真比重較大，在相同的加入量時(shí)（Wt%），加入的硅微粉體積較大，微粒數(shù)較多，而鋁微粉體積較小，微粒數(shù)較少。
1.2 超細(xì)粉對(duì)漿體觸變性的影響
加入µf—SiO2的漿體在加入量為7%時(shí)觸變性較好，加入µf—Al2O3的漿體在加入量為9%時(shí)觸變性較好。在加入超細(xì)粉較多較少時(shí)其觸變性均較差。
1.3 超細(xì)粉對(duì)澆注料流動(dòng)值的影響
隨超細(xì)粉加入量的增加，澆注料的流動(dòng)值不斷增大。但是，當(dāng)µf—SiO2和µf—Cr2O3的加入量達(dá)到15%，µf—Al2O3的加入量達(dá)到10%時(shí)，澆注料的流動(dòng)值再次減小。
加入µf—SiO2的澆注料時(shí)，因硅微粉顆粒呈球形，減水作用較好，流動(dòng)值變化較大。減水效果在三種微粉中最大。加入微粉15%，流動(dòng)值再次下降。
加入µf—SiO2的澆注料，因鋁微粉自發(fā)團(tuán)聚的趨勢(shì)較強(qiáng)，試樣加水后表現(xiàn)為粘度較大。最小開(kāi)始流動(dòng)加水量為6.5%，減水效果不如µf—SiO2顯著，而且超微粉加入量為10%的，流動(dòng)值已降低很多。
2、超細(xì)粉對(duì)澆注料物理性能的影響
2.1 超細(xì)粉對(duì)澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
由于超細(xì)粉的填充作用，在澆注料中加入µf—SiO2、µf—Al2O3、µf—Cr2O3后可顯著降低顯氣孔率，提高體積密度。
2.2 加入超細(xì)粉對(duì)澆注料力學(xué)性能的影響
加入µf—SiO2和µf—Al2O3的澆注料在加入量為5%和7%時(shí)強(qiáng)度有一極大值，而加入µf—Cr2O3的澆注料隨加入量的增加強(qiáng)度持續(xù)增大。
加入µf—SiO2的澆注料，試樣收縮較大，表面產(chǎn)生很多裂紋。由于硅微粉中含有較多雜質(zhì)，在高溫時(shí)形成液相，促進(jìn)燒結(jié)的作用很大，試樣燒結(jié)良好，冷態(tài)強(qiáng)度很高。
當(dāng)硅微粉加入量過(guò)多時(shí)，基質(zhì)中形成的莫來(lái)石晶體發(fā)育長(zhǎng)大，形成了很多氣孔，使原由的致密結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
加入µf—Al2O3的試樣只有微量高溫膨脹，而且隨微粉加入量的增加，制品越來(lái)越致密。
加入µf—Cr2O3的試樣與前二種情況不同，它沒(méi)有新相的形成和晶體生長(zhǎng)。由于鉻微粉本身的性質(zhì)，試樣燒結(jié)較差，所以整個(gè)系列強(qiáng)度較低。
加入µf—Al2O3的試樣高溫抗折強(qiáng)度最低。因SiO2微粉中雜質(zhì)較多，形成了較多玻璃相，在高溫時(shí)形成了較多液相，使高溫強(qiáng)度降低。
加入µf—Cr2O3的試樣強(qiáng)度最高，達(dá)到8.5MPa，這主要是高熔點(diǎn)相鋁鉻固溶體的貢獻(xiàn)。
3、結(jié)論
3.1 在剛玉基質(zhì)漿體中加入超細(xì)粉，可顯著降低屈服應(yīng)力與塑性粘度，提高流動(dòng)性但超微粉加入量時(shí)，屈服應(yīng)力于塑性粘度再次增大。
3.2 在澆注料中加入超細(xì)粉可顯著增大澆注料的流動(dòng)值，但超細(xì)粉加入過(guò)量時(shí)，流動(dòng)值又有所降低。
3.3 對(duì)澆注料的物理性能測(cè)試表明：隨著超微粉加入量的增加，不同溫度處理后的澆注料體積密度增大，氣孔率降低、抗折和耐壓強(qiáng)度提高，但超細(xì)粉加入過(guò)量時(shí)，會(huì)使物理性能變壞。
3.4 對(duì)加有氧化物超微粉的超低水泥剛玉質(zhì)澆注料經(jīng)高溫(1600℃×3h)處理后的SEM檢測(cè)表明：(1)加入µf—SiO2的試樣在基質(zhì)中有莫來(lái)石生成，而且隨超微粉加入量的增加，生成的莫來(lái)石含量也相應(yīng)增多。(2)加入µf—Al2O3的試樣，其基質(zhì)中生成主要相為六鋁酸鈣。(3)加入µf—Cr2O3的的試樣，其基質(zhì)中生成的主要相為鋁鉻固溶體。這些物相均對(duì)澆注料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度起決定作用。
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