流动性是自流浇注料的最重要的特征。当耐火骨料、粉料、水和添加剂进行混合时，它们就形成以了可流动性的黏性成分。如果这种成分不借助于外部能量就可以流动，那么它就可以称为自流浇注料。浇注料的施工取决于浇注料的流动性以及由于硬化失去流动性的时间。失去流动性一直是耐火浇注料的主要问题。

是各种自流浇注料中，无水泥浇注料在技术上时重要的。含水泥自流技术主要是对粒度分布进行调整。浇注料中的水泥起的是细填料和结合剂的作用，因此无水泥会影响浇注料的特性。所以在无水泥浇注料中就需要采用合适的结合剂，并精心地调整粒度分布以便提供颗粒与颗粒之间的紧密堆积，来获得较高的强度，并不影响流动。

一般来说，耐火材料生产厂家都想获得致密的结构。然而，对于浇注料而言，由于流动性，就必须综合考虑密度与流动性。加水提高了流动性，但是会产生带气孔的结构。从理论上讲，可以预期取得100%的密度，但是对于流动性来说是个反论。

流动是颗粒相互之间移动的作用。100%的堆积密度使颗粒之间不能移动，从而妨碍流动。因此，对浇注料来说，粒度分布对堆积密度和流动特性均是重要的，它最终决定了应用的难易性。用溶胶替代水泥结合剂时耐火材料领域中的一种新的方法。在各种无水泥的结合剂中，研究了各种溶胶。由于硅溶胶相对易于生产和较高的稳定性，故得到了广泛的认可。硅溶胶结合剂由分散在碱介质中的纳米大小的胶体的硅颗粒组成。

碱介质在硅颗粒上产生电荷，相互排斥，产生了稳定性。由于带正电荷离子（Na+或NH4+）的存在或PH值（水分蒸发）的变化，当排斥作用减弱时，溶胶转变成凝胶。在该过程中，颗粒表面上的羚基凝固，脱除了水分，形成Si—O—Si结合，产生了胶着与结合。

浇注料的制备

本研究采用了具有不同粒度分布的两种浇注料。白色板状氧化铝、硅线石砂、硅微粉、煅烧氧化铝以及硅溶胶是所采用的原料。所有这些原料的梯形都是具有不同的物理化学性能。

表1 配料组成

 

分两种配料成分混合了原料。在行星式混料机中对两种配料进行干混，在混料期间，按12、13、14、15、16和18的体积与重量百分比（溶胶的体积以cm3为单位加入到100g的配料中）将硅溶胶加入到配料中。

采用流动杯检验混合好的料的自流性能。将混好的料装入杯中，经30s后，向上拉杯子使料在流动台上流动（不采用振动）。使料流动120s之后便完成了流动测定。用8个不同流动方向的平均值测定了流动值。

根据自流性研究确定了浇注料中溶胶含量的最佳化。将最佳溶胶含量的浇注料浇注在润滑了的钢膜中，用于检测常温耐压强度（50mm3制品）和抗折强度（制品尺寸150mm×25mm×25mm）。浇注好的制品在模中放置24h，然后脱模，在空气中干燥24h，最后在炉中于110℃干燥24h。浇注后浇注料的成型制品在900℃和1400℃进行了烧成，保温2h。

用干燥和烧成后的50mm3制品检测了体积密度和常温耐压强度，在1400℃检测了高温抗折强度。根据印度标准中的技术要求，测定了荷重软化点、永久线变化以及耐剥落性。按照酸溶解法，进行了初始原料的化学分析。用阿基米德原料，用液体置换法测定了体积密度。在万能试验机中检测了常温耐压强度，采用12.5cm跨度测定了高温强度。

物理化学性能

初始原料的物理化学性能表明，所有原料均为高纯度，仅发现少量的铁和碱性杂质。骨料为白色板状氧化铝，其气孔率低，非常适用于浇注料。硅线石砂也含有相当低的杂质。超细氧化铝的粒度范围为6~8um，并且含有刚玉相（α—Al2O3＞95%）。硅溶胶具有40%的固体含量，其粒度处于纳米的范围。

自流性能

绘出了两种成分的流动值与溶胶含量的比较图。一般来说，流动值随着溶胶含量的增加而提高。然而，两种成分的流动值在溶胶含量为15%时均达到了最大值；溶胶含量超过15%，流动值下降。在溶胶含量为18%时，由于配料中的高液体含量，混好的料中存在液相的部分偏析。

成分A的流动值比成分B的流动值要高得多。含有大量的粗颗粒会在配料中引起摩擦，对成分B的流动妨碍较大。含有大量的硅微粉也使成分A具有较好的流动性。然而，含15%溶胶的成分显示出最有效的流动性，而且被选择进一步用于室用和高温物理化学特性的研究工作。