耐火浇注料在使用过程中如果出现粘结强度下降和粘结须体的变化则会导致泥浆分离、水化现象的出现,造成这些问题的发生是有哪些原因造成的呢?下面我们来进行分析。 (1)泥浆 PH 值的影响 从图1-2-40 中看出,熔融石英质泥浆的流动性,依悬浮体的PH 而定,其流动特征由触变性为主向触变—切变膨胀(曲线2、3)和真正的切变膨胀(曲线 5、6)特性变化。对硅酸铝组成的高浓度悬浮体来说(见图 1-2-41), PH值(7.6:8.0))时,明显出现流动性的静力极限ρω,并产生触变性流动,当悬浮体的PH值高时,则显示出切变膨胀流动特性。 (2)胶体含量的影响 胶体组分的含量对高浓度悬浮体结合液的流变性能有影响(见图1-2-42),这个问题已有文献做了认真的研究。泥浆中胶体组份的含量低,会大大加强其切变膨胀性能。同时,它的含量提高。实际上不会降低悬浮体的粘度(曲线 4、5)。 从耐火浇注料混合料达到最佳流变性能的观点出发,通常泥浆结合液必然决定着触变性能(至少流动阶段的剪切应力或剪切速度值较低)。有刚性固定构架的陶瓷浇注料成型时除外,这时希望有牛顿流动特性。 (3)温度的影响 混凝土混合料的温度对其流变性能有特殊影响。根据富兰克林—文林理论,粘度的温度关系为 η=AEXP(E/RT) 式中 A——决定于物系结构的系数; E———粘滞流动的活化能; R———气相常数,等于8.3KJ/mol T———绝对温度。 根据上式,活化能取决于座标系 1gη-T-1中粘度与温度关系曲线的斜率。有时,这一关系可能为非线性的。这时所处的关系即谓活化能与温度的“有效” (表观)关系。对所规定的每一个温度来说,按能反映座标系1gη-1/T 中粘度(温度)关系的斜率,确定其dlgη/ d T -1以温度对泥浆流变性能的影响为例,图 1-2-43中表示出了石英长晶石矿砂(siO2 80%,Cυ=0.68)和粘土熟料与粘土添加剂(Al2O3 38%,Cυ=0.62 )的泥浆的流变曲线。第一种泥浆具有极大的切变膨胀特征,第二种则具有触变一切变膨胀流动特性。按已有文献中的数据,以温度由20℃升高到60℃时粘度的绝对变化指标△η和相对变化指标η20/η60来评定温度对泥浆粘度的影响。当变形速度 ε较低(触变性流动范围内)时,粘土熟料(曲线 2)质泥浆显示出粘度下降效应最大,石英长晶石矿砂质(曲线 1)的粘度在变形速度值ε 较高(切变膨胀流动范围内)时出现增高。在研究水(见图1-2-43 直线 3)和泥浆(曲线1,2)的温度范围内,对比粘度降低,这一效应仅仅与部分泥浆的分散介质的粘度缩小有关。如果对水来说,η20/η60的比为2:1,那么熟料质泥浆在触变性流动范围内该比值达 30。所以,温度的影响主要是其对泥浆的形成过程的影响。 (4)振动条件对于耐火浇注料粘度的影响 振动过程的特殊重要性在为于,触变性物系达到较强的振动稀释作用,该作用与破坏的触变结构的粘度值相比,具有固定振动粘度η的流动作用(图 1-2-44)。但是,应该指出,某些组成(尤其是氧化硅和硅酸铝组成的)耐火浇注料振动成型时,在规定情况下,不排除会出现振动切变膨胀效应。根据已有文献,这种现象在于,振动作用与随连续剪切速度而增大的变形相结合时,在剪切变形速度值一定的情况下,有效粘度可能超过剪切变形速度,同时,无振动作用就无切变膨胀性能的物系和典型的切变膨胀物系一样,都出现振动切变膨胀作用。根据所研究物系流变状态的一般规律(图1-2-44)剪切速度值较低范围内的有效粘度值η大大下降(振动稀释),但当剪切速度值ε进一步提高时,有效粘度值η比原来的高,这是因为切变膨胀作用的结果。根据所述性能,相同的物系,振动成型应在能排除上述效应的参数条件下进行。 振动过程中耐火浇注料的流变学性能变化过程如图 1-2-45 所示。在I区内浇注料为St.V体,在II区内为滨汉姆体;在 III区内为开尔文—沃衣特体。每一阶段的特点是时间范围宽。如果在振动致密的第一阶段主要出现摩擦力,在第二阶段主要出现塑性力(屈服力)和弹性力,在第三阶段在介质中主要出现塑性力(屈服力)和弹性力。浇注料从塑性体过渡到流变态的速度主要取决于振动制度或振动作业的强烈程度,这从图1-2-45中的1~3曲线的比较即可看出。从整个论述中看出,混凝土料的流变性能是相组成、物质组成以及工艺参数复杂作用的结果 (5)临界粒度对流动性的影响 影响混凝土混合料流变性能的有颗粒组成和固相微粒的分布,尤其是结合相微粒的含量研究证实,当混凝土混合料中小于74μm的微粒含量由 20%升高到40%时,物系的流动性增大,此时静态流动的效应较大(曲线 2)。当采用振动时(曲线 1),细分散颗粒含量较低,不致于明显降低流动性。应该指出,根据已有文献研究的混凝土堆积的最大密度的曲线,研究分析粒度(小于 74μm)的最佳含量为25~35% |