Korindon Dökülebilir Malzemelerde Yaygın Olarak Kullanılan Katkı Maddeleri
Katkı maddeleri, katkı maddeleri olarak da bilinir, Faz bileşimini düzenlemek için refrakterlerde kullanılır, mikroyapı ve özelliklerin iyileştirilmesi. Katkı maddeleri çeşitli şekillerde sınıflandırılabilir:
Kimyasal bileşimlerine göre, organik katkı maddeleri ve inorganik katkı maddeleri olarak ikiye ayrılabilirler.
(1) İnorganik katkı maddeleri inorganik tuzlar içerir, mineraller, inorganik elektrolitler, oksitler, ve hidroksitler.
(2) Organik katkı maddeleri genellikle yüzey aktif maddelerdir. Yüzey aktif maddeler, su azaltıcı maddeler olarak da bilinir, iyonik dahil (anyonik, katyonik), polimer su azaltıcı maddeler, ve organik asit su azaltıcı maddeler.
Karışımın işlevine ve etkinliğine göre, aşağıdaki gibi kategorize edilebilir.
(1) Döküm çamurunun operasyonel kapasitesini arttırmak için kullanılan katkılar. Genellikle topaklaştırıcılar içerirler, topaklaşma önleyiciler, plastikleştiriciler, ve su azaltıcı maddeler (dağıtıcılar).
(2) Pıhtılaşma ve sertleşme hızını değiştirebilen katkı maddeleri. Genellikle pıhtılaştırıcı ve geciktirici içerir, ve pıhtılaştırıcıdır ve hızlı ve geç iki çeşit içerir.
(3) İç organizasyonu değiştirebilecek katkı maddeleri. Örneğin, hava sürükleyici maddeler, köpük giderici, ve benzeri.
(4) İnşaat performansını artırabilecek katkı maddeleri. Yaygın olarak, su tutucu maddeler var, batmayı önleyici maddeler ve koruyucular, ve benzeri.
1. Su Azaltıcı Ajan
Çimento hidratasyon ürünlerinin farklı yükleri ve ince toz arasındaki van der Waals kuvveti ve diğer birçok neden, dökülebilir malzemelerde küçük parçacıkların ortaya çıkmasına neden olabilir. topaklaştırıcı yapı, yani, ince parçacıklar serbest suyla sarılmış olacak, bu da dökülebilir malzemelerde suya olan talebin artmasına neden olur.
Genel konuşma, parçacık boyutu ne kadar küçükse, sarılabilecek su miktarı ne kadar büyük olursa, ve topaklanma olasılığı daha yüksek, çamurun su talebinin arttırılması. Su azaltıcı maddenin ana işlevi, dökülebilir malzemelerdeki topaklaşan yapıyı elektrik koruması yoluyla yok etmektir. (elektrostatik itme) ve alan koruması (nemlendirme filmi). Böylece yapıya sarılan serbest su serbest bırakılabilir., böylece dökülebilir malzemeler için su talebi önemli ölçüde azalır.
Dökülebilir malzemelerin yapım sürecinde, başlangıçta su azaltımı sağlamak için dağıtıcıların eklenmesi gerekir, ama aynı zamanda su tüketiminin azaltılmasında, kohezyon ve sertleşme yoluyla başlangıç mukavemetini etkilememelidir. Öyleyse, su azaltıcı maddenin türü ve dozajı fiili durumla birleştirilmelidir. Farklı çeşit ve miktarlarda dispersant ilavesinin performansa etkisi korundum dökülebilir araştırıldı, ve sonunda, Farklı optimum ekleme miktarlarına sahip farklı katkı maddeleri araştırıldı.
2. Pıhtılaştırıcı Arttırıcı ve Geciktirici
Pıhtılaştırıcı destekleyicinin işlevi dökülebilir malzemelerin katılaşmasını ve sertleşmesini hızlandırmak ve katılaşma ve sertleşme için gereken süreyi azaltmaktır.. Hızlandırıcı etki eklemeden hemen sonra görünmüyorsa ancak pıhtılaşma etkisinin görülmesi için biraz zamana ihtiyaç duyuluyorsa, o zaman buna geç etkili pıhtılaştırıcı destekleyici denir.
Geciktiricinin etkisi döküm malzemesinin yoğunlaşmasını sağlamaktır., sertleşme süreci daha uzun. Hem hızlandırıcılar hem de geciktiriciler pıhtılaştırıcıdır, ama bunlar farklı türler. Dökülebilir malzemelerdeki iklimlendirme maddeleri, genellikle bağlayıcı ajan üzerinde etki gösterir, bu nedenle, en iyi kullanım etkisini elde etmek için farklı türden bağlama maddeleri ve bağlama modlarının farklı bakım maddelerine karşılık gelmesi gerekir.
Çimento bağlama, korindon dökülebilir malzemeler için en yaygın bağlama yöntemidir, bu nedenle hidrasyon bağlanmasına uygulanan birçok pıhtılaştırıcı vardır. Yaygın hızlandırıcılar arasında lityum tuzu bulunur, CA(AH)2, Na2CO3, K2CO3, Na2SiO3, ve benzeri. Yaygın geciktiriciler arasında sitrik asit ve sitrat bulunur, fosforik asit ve fosfat, asetik asit, karboksi karboksilat, Mg(AH)2, Ba(AH)2, NaSO4, NaCl, nişasta, şeker, deniz suyu ve benzeri.
Dökülebilir malzemeler için çok karmaşık olanların rolünü teşvik eden ve geciktiren katkı maddeleri, birçok yer iyice araştırılmamıştır, katkı maddelerinin yapısı ile, özellikler, ve çimentonun bileşimi, hidrasyon koşulları, Daha iyi inşaat koşulları elde edebilmek için sadece fiili duruma göre makul bir seçimin uygulanmasına ilişkin diğer faktörler ve diğer faktörler.
3. Mineralleştirici Ajan
Dökümlerde, Genellikle çok az miktarda katkı maddesi eklemek için kullanılır, sinterleme amacına ulaşmak ve ürünlerin bazı özelliklerini geliştirmek için kullanılabilir. Mineralleştiriciler genellikle maddelerin oluşumunu veya reaksiyonunu kontrol etmek için kullanılır., ve TiO2, Mg-Al spinel sentezinde kullanılan yaygın bir mineralleştiricidir.
Önceki çalışmalar, Al-Mg dökülebilir malzemelere TiO2 ilavesinin sinterleme ve CA6 oluşumu açısından faydalı olduğunu göstermiştir.. Korindon dökülebilir malzemelere dahil edildiği de rapor edilmiştir..
Örneğin, kalsiyum alüminat çimentosu bağlı korindon dökülebilir malzemelere eklendiğinde, MgCl2 CA6 oluşumunu teşvik edebilir, ve MgCl2'nin ayrışmasıyla oluşan boşluklar, üretim süreci sırasındaki genleşmeyi azaltmak amacıyla CA6'nın büyümesi için yeterli alan sağlar, daha büyük taneler ve daha fazla hacim stabilitesi ile sonuçlanır.
Korindon dökülebilir malzemelere CaCO3 eklenmesi, sinterlenmiş numunelerde CA6 oluşumunun daha fazla olduğu ve tanelerin daha büyük olduğu tespit edilmiştir., ancak sinterleme işlemi sırasında oluşan genleşme dökülebilir malzemelerin görünür gözenekliliğinde bir artışa yol açtı, ve güç küçüldü. Ek olarak 0.5 ağırlıkça % MgCO3, korundum dökülebilir malzemelerdeki β-Al2O3 fazını daha stabil hale getirebilir ve dökülebilir malzemelerin daha iyi yüksek sıcaklık dayanımına sahip olması için plaka yapısının oluşumunu destekleyebilir.
Korindon Dökülebilir Malzemelerde Yaygın Olarak Kullanılan Bağlayıcı Maddeler
Hidrasyon bağı, kimyasal bağlanma, kohezyon bağı, yapışma bağı, ve yüksek sıcaklıkta sıvı faz bağlama, korindon bazlı dökülebilir malzemelerde yaygın olarak kullanılan bağlama türleridir, ve her bağlanma türü bir bağlanma mekanizmasına karşılık gelir.
Hidrasyon bağı yaygın bir bağlanma türüdür. Suyun varlığında, Bağın hidratlanmış fazı, mukavemet elde etmek için pıhtılaşırken ve sertleşirken farklı hidrasyon ürünleri üretmek için oda sıcaklığında suyla ekzotermik olarak reaksiyona girebilir..
Bu tipteki yaygın bağlayıcılar arasında ρ-Al2O3 bulunur, alüminat çimentosu, ve benzeri.
Fosfatlar, su bardağı, ve diğer bağlayıcı maddeler, bağlı malzeme veya katkı maddeleri ile kimyasal reaksiyon yoluyla bağlanır (Örneğin., pıhtılaştırıcılar) bağlı bir faz oluşturmak ve bir bağ oluşturmak için.
Bu tip bağlama maddesi kimyasal bir bağlama maddesidir. Alüminyum fosfat bağlı korundum dökülebilir malzemeler yüksek mukavemet avantajlarına sahiptir, yüksek aşınma direnci, yüksek yük yumuşatma sıcaklığı, ve cüruf erozyonuna karşı mükemmel direnç, ve genellikle sıcak yüksek fırınlarda kullanılır. Katı alüminyum fosfat bağlı korundum dökülebilir malzemelere sertleştirici olarak MgO eklemek sertleşme süresini kısaltabilir ve inşaat performansının optimize edilmesinde rol oynayabilir.
Katı küçük parçacıkları oluşturmak için bir pıhtılaştırıcı eklemek veya pH değerini ayarlamak – parçacıkların süspansiyonunda birleşip bağ oluşturan bir su sistemine kohezif bağ denir.
En yaygın yapışkan bağlanma türü silika-sol bağlama maddesidir, yine bu tip bağlamaya ait olan diğer çeşitli koloidal bağlama maddesi ve süspansiyon bağlama maddesine ek olarak. 1100 °dövme, Silika-sol'un dökülebilir korindon mukavemetine sahip bir bağlama maddesi olarak kullanılması, dökülebilir korundumun kalsiyum alüminat çimento bağlanmasından kaynaklanmaktadır., ve erimiş çeliğin hızlı değişiminin sıcaklığına ve cüruf erozyonuna ve orta sıcaklığın yüksek mukavemetine dayanabilir.
Silika-sol bağlı korundum dökülebilir malzemelere organik asitlerin eklenmesinin, dağılım stabilitesini iyileştirdiği ve aynı zamanda dökülebilir malzemelerin fiziksel özelliklerini optimize ettiği bulunmuştur.. Silika solundaki SiO2 nanopartikülleri, partiküllerin arasını doldurdu, boşluk boyutunun azaltılması, ve sıvı faz yüksek sıcaklıklarda ortaya çıktı, çatlak ucunda stresin serbest kalmasına neden olur, ve numunenin strese ve hızlı sıcaklık değişikliklerine dayanma yeteneği önemli ölçüde optimize edildi.
Yapışkan bağ, katıların düşük sıcaklıklarda fiziksel veya kimyasal etkiyle bir araya getirilmesiyle oluşan bir bağdır.. Buna fiziksel adsorpsiyon da dahildir (Van der Waals kuvvetleri), kimyasal adsorpsiyon, bağlayıcı maddenin nüfuz etmesi ve difüzyonu yoluyla parçacıkların yüzeyinde oluşan zarların birbirine bağlanmasıyla bağlanma, ve elektrostatik etki altında bağlayıcı madde ile parçacıklar arasındaki arayüzde çift tabakanın karşılıklı çekimiyle bağlanma.
Yüksek sıcaklıkta sıvı faz bağlaması sıklıkla seramik bağlama olarak da anılır.. Yaygın olarak, boronik anhidrit veya borik asit, korindon refrakterleri için bağlayıcı madde olarak kullanılır. Düşük sıcaklıklarda, B2O3 korundum malzemesini bağlayan bir sıvı faz üretir, ve yüksek sıcaklıklarda yüksek erime noktasına sahip 9Al2O3-2B2O3 üretir, bir bağla sonuçlanan. Yaygın bir seramik bağı da Sialon bağıdır.
Bu şekilde hazırlanan korundum tuğlalar alkali metal saldırılarına karşı dayanıklılık açısından büyük avantajlara sahiptir., kuvvet, Termal şok direnci, ve oksidasyon direnci, ve yüksek fırın astarlarında yaygın olarak kullanılır. Hazırlama işlemi sırasında az miktarda akı eklenmesi, sialon bağ dökülebilir malzemelerine geçirgen tuğlalarda kullanım için doğru miktarda doğrusal değişim sağlar..
