硅烷偶联剂对硅溶胶结合刚玉浇注料的分散与促凝作用机制

发布时间：2020-10-16 06:11

　　 针对硅溶胶结合浇注料早期强度过低这一难题,本文以硅溶胶为刚玉浇注料的结合剂,在探明硅烷偶联剂KH-570的水解机理基础上,系统研究了其对硅溶胶结合刚玉浇注料的分散与促凝机制,同时考察了其对硅溶胶结合刚玉浇注料性能的影响,研究结果表明:(1)与KH-550和KH-560相比较,从保证必须的施工性能及提高早期强度的效果方面来看,KH-570更适合作为硅溶胶结合刚玉浇注料的促凝剂。KH-570既可以保证浇注料具有良好的施工性能,又能显著提高其早期强度;(2)KH-570在去离子水和乙醇质量分数比为5:1的介质中水解程度较大,同时水解产物的缩合程度较低。KH-570在硅溶胶中水解时,其水解产物能够与硅溶胶颗粒发生缩合反应,并反过来加速KH-570的水解;同时,KH-570的水解也会对硅溶胶的胶凝过程产生显著影响;(3)当KH-570加入量为硅溶胶含量的0.6wt%~1.2wt%时,对硅溶胶结合刚玉浇注料的分散效果较好,其中KH-570的加入量为硅溶胶的0.9wt%时,浇注料流动值可达215mm,且经50℃和110℃热处理后试样的常温抗折强度及常温耐压强度均显著提高至6MPa、8.5MPa和45MPa、75MPa;同时,浇注料的结构得到优化,显气孔率及气孔中位径显著的降低,从而表现良好的抗渣性。另外,KH-570在硅溶胶结合刚玉浇注料体系中能起到显著的促烧结作用,KH-570加入量越大,其烧后强度越高。
【学位单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ175.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 硅溶胶的特点
        1.1.1 硅溶胶的结构与性质
        1.1.2 硅溶胶作为耐火浇注料的结合剂的优势与不足
    1.2 提高硅溶胶结合耐火浇注料早期强度的研究现状
        1.2.1 硅溶胶结合耐火浇注料胶凝及絮凝过程
        1.2.2 不同添加剂对硅溶胶结合耐火浇注料的影响
    1.3 硅烷偶联剂对硅溶胶的改性作用
    1.4 本课题的提出及研究思路
第2章 硅烷偶联剂的选择及其在硅溶胶结合刚玉浇注料中的应用
    2.1 硅烷偶联剂的选择
        2.1.1 试验原料
        2.1.2 试验配方及制备过程
        2.1.3 性能检测
        2.1.4 结果与讨论
    2.2 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料早期强度的影响
        2.2.1 试验配方及性能检测
        2.2.2 性能检测
        2.2.3 结果与讨论
    2.3 KH-570加入量对硅溶胶结合刚玉浇注料早期强度的影响
        2.3.1 试验
        2.3.2 结果与讨论
    2.4 小结
第3章 KH-570的水解过程及机理
    3.1 试验
        3.1.1 原料及仪器
        3.1.2 水解介质配制及电导率测试
        3.1.3 傅里叶变换红外光谱分析
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 KH-570在水和乙醇中的水解过程及红外表征
        3.2.2 KH-570在混合水解介质中的水解过程及红外表征
        3.2.3 KH-570在硅溶胶水解介质中水解过程
    3.3 小结
第4章 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料性能的影响
    4.1 试验
        4.1.1 试验原料
        4.1.2 试样制备
        4.1.3 试验设备
        4.1.4 性能检测
    4.2 KH-570对硅溶胶及其结合基质浆体流变性能的影响
        4.2.1 KH-570对硅溶胶流变行为的影响
        4.2.2 KH-570对硅溶胶结合基质浆体的流变性能的影响
        4.2.3 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料的分散作用
    4.3 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料力学性能的影响
        4.3.1 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料体积密度与显气孔率的影响
        4.3.2 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料强度的影响
        4.3.3 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注线变化率的影响
    4.4 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料气孔参数的影响
        4.4.1 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料的显气孔率的影响
        4.4.2 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料孔径分布的影响
    4.5 KH-570对硅溶胶结合刚玉浇注料抗渣性能的影响
        4.5.1 试验
        4.5.2 结果分析与讨论
    4.6 小结
第5章 结论
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目

【参考文献】

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本文编号：2842880