主要内容

§不定形耐火材料的结合体系及其重要性 § 结合剂的分类 § 不定形耐火材料的结合方式

● 水合结合 ● 陶瓷结合

● 化学结合 ● 粘附结合

● 聚合结合 ● 凝聚结合

§ 选择结合体系须考虑的因素 § 不定形耐火材料结合体系的进展 § 不同结合体系的浇注料的脱水行为研究

不定形耐火材料的优点

从制备到施工的综合能耗低

贮运和使用灵活—降低库存量

施工效率高—施工时间和费用降低

性能可与砖衬媲美，而因无砖缝安全性更高

通过局部修补和在残衬上进行补浇T减少材料消耗

更适宜于复杂构形的衬体施工和修补

有的具有定型耐材所不具备的特殊性能（如干式料）

便于根据施工和使用要求调整组成和性能

什么是不定形耐火材料？

n由骨料、粉料、结合剂和外加剂等组成的混合物

n交货状态时无固定外形

n可按交货状态直接使用或添加适量液体(多为水)拌和均匀后使用

与定形耐火材料的区别何在?

定形耐火材料交货时性能已基本稳定

不定形耐火材料交货时性能未达到稳定

不定形耐火材料的结合体系极其重要性

通常把结合剂和外加剂归属基质，也称结合部分。

结合剂是可将散状的骨料和粉料胶结在一起，并使之在养护、干燥和加热后产生足够强度的，起结合作用的物质。

结合体系是指结合剂材料和能使结合剂充分发挥作用的其他物质的总和，是不定形耐火材料的重要组成部分。通常，作骨料的多为瘠性料，比基质材料的化学稳定性好。因此，结合体系是决定施工性能、强度和使用性能的主要因素。

按硬化条件分类

水硬性结合

只有当结合剂与水混合并发生水化反应，且通常需在潮湿和一定的温度条件 下养护后方能凝结硬化。

例如: 硅酸盐水泥 铝酸盐水泥 水合氧化铝

气硬性结合

在常温下的空气中，结合剂即可凝结硬化。通常需加促凝剂。

例如: Na2O·nSiO2 ·Aq + Na2SiF6 H3PO4 + CA 水泥或MgO

Al(H2PO4)3 + CA cement or MgO uf-SiO2 + CA 水泥或MgO

热硬性结合

只有在加热的条件下, 结合剂 方可凝结硬化。

例如: 热固性树脂

Al(H2PO4)3

Na2O·nSiO2 ·Aq

按结合机理分类

§ 水合结合

§ 化学结合

§ 缩聚结合

§ 陶瓷结合

§ 粘附结合

§凝聚结合

水合结合

水合结合是靠结合剂(如水泥)与水在一定的温度和湿度条件下发生水化反应, 生成的水化产物产生胶凝作用而产生的。

水化反应和胶凝作用而产生强度需要时间、温度和湿度条件，因而需要养护。

化学结合

化学结合是由结合剂和原料中的氧化物或/和加入的促凝剂在常温或加热状态下发生化学反应, 靠反应产物的交链或聚合作用而产生的。

缩聚结合

缩聚结合是由高聚物的有机结合剂在一定条件下与加入的特定的促媒剂或交链剂产生的缩合-聚合反应， 生成三维网络结构而产生结合作用。

陶瓷结合

陶瓷结合是靠在不高的温度下即可发生的固相–液相烧结而产生的。为形成液相而促进固–液烧结，在料中往往须加入作为熔剂的低熔点物。

粘附结合

粘附结合是靠液体结合剂 通过吸附、扩散、静电吸引、毛细管力等形成的粘附作用而产生结合。

产生粘附结合的结合剂多为有机的临时性结合剂。

凝聚结合

凝聚结合是靠相互靠近到纳米尺度或接触的某些材料的胶团粒子或某些具有亚微米尺度超细粉之间的范德华力（分子间引

力）包括氢键架桥作用而产生的结合。

选择和优化结合体系须考虑的因素

· 与所加入到系统的材质的相容性

· 与施工方法和使用条件的适应性

· 施工性能（作业性） 包括加水量， 流动性, 触变性, 可塑性，凝结时间, 粘附性（对喷射料而言）等

· 对环境和健康的影响

· 对储运、养护、干燥、烘烤行为的影响

· 对材料物理、化学、力学、热学等性能的影响

结合体系的发展

纯净化的结合体系

尽可能减少或消除由结合物带入的杂质成分, 以提高出现液相的温度

稳定化的结合体系

减少结合物在加热过程中结合物的挥发和分解，减少对材料结构产生的破坏作用

结 语

结合系统是决定不定形耐火材料特性和使用性能的关键因素之一。

水合结合，化学结合，缩聚结合，粘附结合，陶瓷结合和凝聚结合是不定形耐火材料常用的六种结合方式, 其中凝聚结合对高性能耐火浇注料尤为重要。

选择结合体系要考虑与材质、施工方法、使用条件的适应性、施工性能、环保、健康、储运、养护、干燥、烘烤行为以及材料的综合性能等因素。

不定形耐火材料的结合体系在向着纯净化和稳定化的方向发展。