磷酸盐高铝砖的性能特点主要是强度高,耐侵蚀能力强,气孔率低,热稳定性好,热处理后成品尺寸无收缩而略有膨胀,常温至中温强度高,在1200~1300℃以下优于烧成砖具有较好的耐磨性,热处理后呈灰色或灰白色。
磷酸盐高铝砖的常温强度主要来源于成型,因此,必须用大于400t的压力机成型,模具不放尺,体积密度必须大于2.89g/cm³,以保证成品达到2.70g/cm³。严格控制层裂与沾膜,半成品必须烘干后方可入窑热处理。
磷酸盐高铝砖,由于结合剂磷酸铝溶液是反应生成的磷酸二氢铝,在常温下具有正常的胶凝性,在硬化过程中,当加热到一定温度后,酸式磷酸铝可变成焦磷酸铝和偏磷酸铝,发生脱水聚合反应,由于此种新化合物的形成和聚合的同时形成较强的黏附作用,使结合体获得强度。另外,随着温度的提高,偏磷酸铝除发生聚合作用外,也可发生分解作用,而成成AiPO4与P2O5,此种P2O5与耐火材料中存在的AL2O3也可发生反应形成AiPO4,由于AiPO4的形成,也使结合体的密度得到提高。
在颗粒级配中磷酸盐高铝砖,最大粒径与颗粒级配是否合理,是制品获得密实性的关键。细粉起填充空隙作用,使其对粗颗粒进行包裹和黏附。与粗颗粒相比,细粉的比表面积大,晶体结构不规整,具有较大活性,易于结合剂作用,用量是否得当,直接影响其强度及耐磨性。因此,为达到此种制品的特殊要求根据最紧密堆积原理,采用“两头大,中间小”的颗粒级配,严格控制临界粒度,适当增加细粉,以便成型和提高制品的耐磨性及常温耐压强度
磷酸盐本身并无粘结性,当它与耐火材料接触后,生成铝磷酸盐,并随着温度的升高不断增多,磷酸基中的离子以各种方式炼成链、网状及空间骨架结构的大分子,发生聚合及黏附作用使制品有了强度。磷酸盐高铝砖所用结合剂是用工业磷酸稀释到要求浓度,加工氢氧化铝配制而成的磷酸铝溶液,克分子比为AL2O3:P2O=1:32 ,即磷酸与氢氧化铝7:1溶液必须搅拌溶解24小时,比重达到1.6~1.65方可使用,用量为8~10%。