防爆澆注料是高溫工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備大型化發(fā)展趨勢帶動(dòng)的一種新型耐火澆注料。我們通過物理性能測試、爆裂溫度測試系統(tǒng)地研究了有機(jī)纖維、金屬鋁粉和偶氮二甲酰胺及其復(fù)合添加對(duì)剛玉系耐火澆注料物理性能和防爆性能的影響。借助于 SEM 顯微結(jié)構(gòu)分析、壓汞法孔徑分布分析、碳化法氣體滲透分析和壓差法透氣度測試，研究了單一與復(fù)合防爆添加劑對(duì)剛玉澆注料組織結(jié)構(gòu)和性能的影響，探討了它們在澆注料中的造孔機(jī)理和防爆作用。在此基礎(chǔ)上優(yōu)化出新型復(fù)合防爆添加劑，研制的鐵溝高性能防爆澆注料在實(shí)際中大面積推廣應(yīng)用，取得較好經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

 
通過大量實(shí)驗(yàn)研究與分析，得到了如下結(jié)論：
 
1．纖維防爆劑是通過在澆注體內(nèi)相互連接造成網(wǎng)狀，在熱處理后實(shí)現(xiàn)貫通氣孔通道，使水蒸氣和濕分沿通道，以較小阻力遷移而不破壞澆注體的實(shí)體結(jié)構(gòu)，從而使?jié)沧Ⅲw抗爆性能提高。纖維造孔特性是適合幾何滲透模型的空間分布，自形消失造孔。在小的加入量下澆注體中通孔提高幅度有限，但當(dāng)達(dá)到一定值后，則是對(duì)澆注料滲透性會(huì)大幅增加，再提高加入量，滲透性增加幅度又很小了；
 
2．防爆纖維對(duì)耐火澆注料的物理性能有影響，隨加入量的增加，物理性能下降，在較小的加入量范圍內(nèi)，但已達(dá)到防爆所需的加入量，澆注料的強(qiáng)度仍能達(dá)到使用要求。防爆纖維熔點(diǎn)以 80℃左右、長度 8mm 左右，加入量 0.15%左右，既可以保證穩(wěn)定的防爆效果，也不大幅度降低澆注料的強(qiáng)度等物理性能；
 
3．不同類型的防爆劑，其透氣度的變化有不同的規(guī)律：防爆纖維在一定的長度、一定的加入量范圍內(nèi)，透氣度數(shù)值隨其長度的增大、加入量的提高而線性增加；而金屬鋁粉、偶氮?jiǎng)t是在一個(gè)臨界加入量以后的一定范圍內(nèi)，透氣度值基本恒定。對(duì)于防爆纖維而言，其臨界值為幾何滲透的相變閥值，而對(duì)鋁粉和偶氮而言，其臨界值為反應(yīng)產(chǎn)生氣體壓力與澆注料阻力的平衡點(diǎn)；

4．復(fù)合防爆劑中單一防爆劑的加入量均可降低到一個(gè)低的范圍內(nèi)，可以避免由于其加入量太大造成的對(duì)澆注料性能的降低。優(yōu)化的復(fù)合防爆劑組成為防爆纖維0.10wt%、金屬鋁粉 0.03wt%和偶氮二甲酰胺 0.15wt%。

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