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關(guān)于硫酸鋁結(jié)合劑的形成
點(diǎn)擊次數(shù)：1131 發(fā)布時(shí)間：2022-07-12
硫酸鋁結(jié)合劑耐火材料結(jié)合劑的一種。它是用鋁土礦硫.酸分解法或氫氧.化鋁硫酸分解法制取的工業(yè)硫酸鋁，經(jīng)水解后制得的。
用硫酸鋁結(jié)合劑的結(jié)合體其硬化機(jī)理比較復(fù)雜，常溫下硫酸鋁溶液中呈現(xiàn)SO42-、Al (OH)2+和Al (SO4)3等狀態(tài)存在。若不加促凝劑，凝固很緩慢或者不凝固。加入促凝劑后，如加入促凝劑礬土水泥后，SO42-會(huì)奪取礬土水泥中Ca2+形成CaSO4，同時(shí)還形成硫酸鐵、硫酸鎂等。它們之間會(huì)互相作用形成硫鋁酸鈣(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)和硫酸鋁(FeO·Al2O3·4SO3·22H2O)等新物質(zhì)的沉淀析晶，促使結(jié)合體凝結(jié)與硬化。
硫酸鋁結(jié)合劑結(jié)合的結(jié)合體由于新生成物數(shù)量不多，故在常溫下強(qiáng)度很低。在500～600℃之前熱處理后的強(qiáng)度與烘干強(qiáng)度接近。當(dāng)700～800℃時(shí)由于硫酸鹽及硫鋁酸鹽相繼開始分解，放出SO3，[Al2(SO4)3—→Al2O3+3SO3↑]使結(jié)合體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低。當(dāng)1000℃時(shí)，由于硫酸鹽與硫鋁酸鹽分解得到的活性Al2O3易發(fā)生固相反應(yīng)，形成新物質(zhì)和出現(xiàn)液相達(dá)到燒結(jié)，強(qiáng)度顯著提高。到1200℃時(shí)，結(jié)合體強(qiáng)度約為800℃時(shí)的3.5～5倍。由于硫酸鋁水解反應(yīng)產(chǎn)物為H2SO4，它可與原料中金屬和氧化物反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和水，對(duì)磚料成型性能不利，故采用硫酸鋁結(jié)合劑配料時(shí)需在一定溫度和濕度下困料24h以上。
用硫酸鋁結(jié)合劑可制備澆注料、搗打料、可塑料及不燒磚等，其使用溫度隨所用骨料及粉料的材質(zhì)不同而異。
用硫酸鋁結(jié)合劑的結(jié)合體其硬化機(jī)理比較復(fù)雜，常溫下硫酸鋁溶液中呈現(xiàn)SO42-、Al (OH)2+和Al (SO4)3等狀態(tài)存在。若不加促凝劑，凝固很緩慢或者不凝固。加入促凝劑后，如加入促凝劑礬土水泥后，SO42-會(huì)奪取礬土水泥中Ca2+形成CaSO4，同時(shí)還形成硫酸鐵、硫酸鎂等。它們之間會(huì)互相作用形成硫鋁酸鈣(3CaO·Al2O3·3CaSO4·31H2O或3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O)和硫酸鋁(FeO·Al2O3·4SO3·22H2O)等新物質(zhì)的沉淀析晶，促使結(jié)合體凝結(jié)與硬化。
硫酸鋁結(jié)合劑結(jié)合的結(jié)合體由于新生成物數(shù)量不多，故在常溫下強(qiáng)度很低。在500～600℃之前熱處理后的強(qiáng)度與烘干強(qiáng)度接近。當(dāng)700～800℃時(shí)由于硫酸鹽及硫鋁酸鹽相繼開始分解，放出SO3，[Al2(SO4)3—→Al2O3+3SO3↑]使結(jié)合體產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度降低。當(dāng)1000℃時(shí)，由于硫酸鹽與硫鋁酸鹽分解得到的活性Al2O3易發(fā)生固相反應(yīng)，形成新物質(zhì)和出現(xiàn)液相達(dá)到燒結(jié)，強(qiáng)度顯著提高。到1200℃時(shí)，結(jié)合體強(qiáng)度約為800℃時(shí)的3.5～5倍。由于硫酸鋁水解反應(yīng)產(chǎn)物為H2SO4，它可與原料中金屬和氧化物反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和水，對(duì)磚料成型性能不利，故采用硫酸鋁結(jié)合劑配料時(shí)需在一定溫度和濕度下困料24h以上。
用硫酸鋁結(jié)合劑可制備澆注料、搗打料、可塑料及不燒磚等，其使用溫度隨所用骨料及粉料的材質(zhì)不同而異。
