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磷酸铝是在耐火材料中用得较多的一种磷酸盐结合剂?
作者:admin  发布时间:2020-01-13 11:44  点击率:
磷酸铝是在耐火材料中用得较多的一种磷酸盐结合剂?当以磷酸为结合剂制备含氧化铝的不定形耐火材料时,实际上起作用的也是磷酸铝。磷酸铝一般是用磷酸与氢氧化铝反应而制得的。反应时由于氢被取代的程度不同,有第一磷酸铝(磷酸二氢铝)、第二磷酸铝(磷酸氢铝)和第三磷酸铝(正磷酸铝)等三种不同产物。其反应如下:
 
Al(OH)3H3PO4Al(H2PO4)3+3H2O
 
2A1(OH)3H2PO4A12(HPO4)3+6H2O
 
AI(OH)3+H2PO,→AIPO4+3H2O
 
上述三种产物的性质是不同的。如磷酸铝的水溶性,随Al2O3含量等条件的变化而改变。
 
第一磷酸铝是目前应用得最多的一种结合剂,有水溶液和固体二种。水溶液是无色透明的粘性液体。比重(20C)1.468±0.002,pH=0.8~1.0,长期存放产生白色沉淀,粉状的第一磷酸铝则是高浓度的第一磷酸铝溶液在常温下通过真空蒸发或者在95℃左右温度下使水分蒸发制取的,但吸湿性极强,往往因干燥不足或保管不善吸湿崩坏,或出现因界面迁移造成的涂粉现象。磷酸铝溶液的粘度与温度、浓度、组成(特别是Al2O3/P2O3的比值)的关系。磷酸盐胶结剂是一种热固性材料,为加速其常温硬化,可采用外加适当促硬剂的办法。

 磷酸盐结合高铝砖

促硬剂可分两类:
 
1)与磷酸或酸式磷酸盐迅速反应并生成粘结物而又不含助熔作用的碱性或活性化合物,如氧化镁(MgO)、氧化钙(CaO)、氧化锌(ZnO)、氟化馁(NH,F)、滑石(3MgO·4SiO2H2O)、氢氧化铝AI(OH)3、食盐(NaC1)、塑性粘土等。
 
2)加入含有结合状态碱性氧化物的材料,如巩土水泥(含有铝酸钙)加入1~3%(或砚土水泥1~2%+5%粘土)时有显著的促硬效果。
 
上述促硬剂,其促硬效果既与其化学组成中金属阳离子碱性的强弱和活性的高低有关也在很大程度上取决于促硬剂的分散度和引入数量、形式。引入的数量应与其化学性质相适应,必须适当。否则,不是硬化迟缓,就是凝结过快和结构疏松。
 
为了延长某些不定型耐火材料的保存期,避免凝结,必须采取适当的缓凝措施,缓凝剂有有机质多价络合物(如草酸、柠檬酸、酒石酸以及其它许多有机酸。常用草酸,用量相当于磷酸用量的50~100%)和某些无机物(如磷酸铝中加入少量氧化铭)磷酸铝(磷酸)一般用于高铝质、粘土质、告质、碳质等中性、酸性耐火材料的结合剂,但碱性耐火材料几乎不用。磷酸铝用作耐火材料结合剂,具有下列特点:
 
1)常温下为水溶性,是Al2O2/P2O3摩尔比引起,具有极高粘性。
 
2)与其它水溶性结合剂相比,只要水分不散失,即使放置几个月,仍可保持其可塑性。
 
3)烘干到100℃以上,可显示出相当的强度,随着加热温度的升高,强度相应提高,并在高温下不生成低融物。
 
4)通过加入适量的MgO等金属盐,可促使常温硬化,可用作浇注耐火材料。
 
生产不烧砖应用磷酸铝(磷酸)结合剂时,应注意困(泥)料和烘烤温度。磷酸和第一磷酸铝都是酸性,它会与粉碎时混入耐火骨料中的铁反应,使作业性变坏。为了抑制它与铁的反应,除添加以复合胺为主体的一种阳离子表面活性剂作为抑制剂外,通常采用困泥的办法。混拌后的泥料,为保证磷酸与物料中的金属铁在成型前反应完全,应困泥20~30h,困泥室温度大于15℃。
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