轻质莫来石浇注料的性能分析

莫来石是Al2O3-SiO2系中具有多方面优良性能的晶相，特别是具有良好的高温抗蠕变性能，因而获得越来越广泛的应用。莫来石浇注料因为对结合剂的苛刻要求而难以制作，它要求结合剂不能降低莫来石的优异性能，利用Al2O3、硅铝胶和纯铝酸钙水泥作为结合剂能得到性能优异的莫来石浇注料。
轻质莫来石浇注料使用效果好，但黏土质轻骨料限制了其在更高的温度下使用。
决定轻质浇注料的性能主要因素有两个：一是轻质骨料的性能，二是结合方式及结合剂的种类。当选定一种轻质骨料来生产轻质浇注料后，则轻质浇注料的性能就取决于结合剂的种类和加入料。传统的轻质浇注料是加入20%〜30%的水泥，或者加10%〜15%的水玻璃作结合剂。以水泥和水玻璃作结合剂，使得浇注料在加热过程中强度下降，影响使用性能。
目前致密浇注料生产中，已广泛应用低水泥和超低水泥结合。对于轻质莫来石浇主料这种优质材料来说，加入水泥量尽管很少，总会有一些有害的杂志引入。最佳的结合方式是应用复合硅铝胶结合。复合硅铝胶主要含Al2O3和SiO2,其中Al2O3:SiO2 (摩尔比)=3:2,并加入少量促进莫来石形成的加入物。由于硅铝胶中既不含低熔加入物和水化结合剂，也不含其他形式的无机和有机结合剂，因此，浇注料既不会产生因水化结合消失而导致的强度下降，也不会因结合剂的烧失而导致出现强度降低。高温下，其结合部位主要是耐火性能和结合性能都优良的莫来石相，把轻质莫来石颗粒紧密结合起来。由于高温下生成莫来石的膨胀，使轻质莫来石浇注料的线收缩减小。
轻质浇注料的隔热机理与轻质耐火砖的隔热机理相似，都是有材料中有较高的气孔率所致。
近年来，能源日趋紧张，使节能材料的发展日益得到重视。在高温场合，轻质浇注料越来越受到重视。轻质浇注料气孔率高、体积密度小和热导率低，一方面它对从高温到低温的传热有很大的热阻，使得连续生产设备上减少热损失;另一方面由于其热容小、蓄热少，从而提高了短时生产及间歇式生产的热工设备的利用率和热能效益。此外，它还能同普通浇注料一样，既可整体浇注，也可制成预制件，使用十分方便。