Refrakter bağlayıcılar için ortak bağlanma yöntemleri

Refrakter bağlayıcılar, mekanik mukavemetini artırmak için refrakter tozunu belirli bir şekilde katı bir formda birleştiren bir malzemedir., ısı direnci, depreme dayanıklılık, ve diğer özellikler. Yaygın refrakter malzeme birleştirme yöntemleri aşağıdakileri içerir:

Hidrolik bağlama

Hidrolik bağlama, hidrolik sertleşme olarak da bilinir, bir bağlayıcı arasındaki reaksiyona dayanır (çimento gibi) Çimento benzeri sertleşme etkisi yaratan hidratasyon ürünleri üretmek için belirli sıcaklık ve nem koşulları altında su ve su. Hidratasyon reaksiyonu ve çimentolu sertleşmeden elde edilen dayanım zamana bağlı olduğundan, sıcaklık, ve nem koşulları, uygun kürleme gereklidir. Yaygın bağlayıcılar arasında alüminosilikat çimentosu bulunur. Kalsiyum alüminat çimentosu ne zaman (birincil hidrasyon mineralleri CaO·Al2O3 ve CaO·2Al2O3 ile) su ile karıştırılır, hidroliz ve hidrasyon reaksiyonlarına uğrar, altıgen pul veya iğne şeklindeki hidratlar CaO·Al2O3·10H2O'nun çökelmesine neden olur (CAH10) ve 2CaO·Al2O3·8H2O (C2AH8), veya kübik granüler 3CaO·Al2O3·6H2O (C3AH6) hidratlar ve alüminyum oksit jeli (Al2O3gel). Bu, uyumlu bir kristal ağ oluşturur, bağlanmaya yol açan.

Benzer şekilde, reaktif alüminyum oksit, bir hidrasyon reaksiyonuna girer ve monoklinik plaka şeklinde oluşturur, lifli, veya granüler tri-hidroksit alüminyum mineralleri (Bayeritler, Al2O3 3H2O) ve ortorombik plaka şeklindeki Boehmite (Boehmit, Al2O3·(1-2)H2O), bağlayıcı bir eylemle sonuçlanan.

Kimyasal bağlanma

Su Bardağı Ciltleme: Sodyum silikat kullanma (su bardağı) bağlayıcı olarak, refrakter malzeme tozu ile karıştırın, daha sonra kurutarak şekillendirip sertleştirin.

Refrakter Harç: Refrakter malzeme tozunu refrakter harç benzeri bir karışım oluşturmak için refrakter harç bağlayıcıyla karıştırın, daha sonra bağlanmayı sağlamak için şekillendirin ve kurutun.

Polikondensasyon bağı

Yüksek polimerlerden elde edilen organik bağlayıcıların kullanıldığı kimyasal bağlanma, belirli koşullar altında belirli katalizörler veya çapraz bağlama maddeleri ile bir yoğunlaşma-polimerizasyon reaksiyonunu içerir., üç boyutlu bir ağ yapısının oluşması ve bağlanma mukavemetinin sağlanması ile sonuçlanır. Yaygın bağlayıcılar arasında fenol-formaldehit reçineleri ve doğrusal fenol-formaldehit reçineleri gibi reçineler bulunur.

Fenol-formaldehit reçinesi bir asit katalizörüyle birleştirilip ısıtıldığında, yoğunlaşma reaksiyonuna girer, daha yüksek bağlanma kuvvetine yol açar. Benzer şekilde, doğrusal fenol-formaldehit reçinesi hekzametilentetramin ile birleştirildiğinde (ürotropin) ve ısıtıldı, çapraz bağlanma reaksiyonu meydana gelir, yoğunlaşma yoluyla bir ağ yapısı oluşmasına neden olur ve iyi bir bağlanma mukavemeti sağlar.

Seramik yapıştırma

Mukavemet, nispeten düşük sıcaklıklarda meydana gelen katı faz-sıvı faz sinterleme işlemiyle elde edilir. Katı-sıvı sinterlemeyi kolaylaştırmak ve sıvı faz oluşumunu teşvik etmek, genellikle düşük erime noktalı maddelerin eklenmesi gerekir, akış görevi gören, karışıma. Örneğin, alümina bazlı kuru karışımlarda, borik asit ilavesi 450-550°C'de yapışkan bir sıvı fazın oluşmasına neden olur, refrakter agregaların birbirine yapışmasına yardımcı olur. Bunu α-Al2O3 ile katı-sıvı reaksiyonu takip eder., erime noktası daha yüksek olan bileşiklerin oluşumuna yol açar, 2Al2O3·B2O3 gibi (1035°C civarında sürekli olarak eriyen) veya 9Al2O3·B2O3 (1930°C civarında sürekli olarak eriyen), böylece korindon agregatlarını birbirine bağlar.

Benzer şekilde, silisli kuru titreşim karışımlarında, 500-1000°C aralığında sinterlemeye yardımcı olarak borik asit veya boraksın eklenmesi sinterlemeyi destekler, seramik bağlayıcı oluşumuna neden olur. Bu tür kuru titreşim karışımları, düşük ila orta sıcaklıkta sinterleme yardımcılarının eklenmesine dayanan, çeşitli güç frekanslı indüksiyon fırınları için astar olarak ve pota ağızları için dolgu maddesi olarak yaygın şekilde kullanılır.

Yapışkanlı Yapıştırma

Yapışkan bağlama, sıvı bağlayıcıların bir dizi etkiyi kullanması durumunda ortaya çıkan bir bağlanma türüdür., adsorpsiyon dahil, yayılma, elektrostatik çekim, ve kılcal kuvvetler, iç içe geçmiş bir yapışkan difüzyon tabakası oluşturmak için. Bu süreç bağlanma gücü üretir.

Yapışkan bağlama çeşitli tiplere ayrılabilir:

1. Adsorpsiyon Etkisi: Buna fiziksel adsorpsiyon da dahildir, moleküllerin moleküller arası kuvvetler yoluyla birbirlerine çekildiği yer (Van der Waals kuvvetleri), ve kimyasal adsorpsiyon, kimyasal bağları içeren etkileşimler yoluyla meydana gelir. Yapışkan bağlamada her iki adsorpsiyon tipinin aynı anda meydana geldiği durumlar vardır..
2. Difüzyon Etkisi: Bu, termal hareketlerinden dolayı yapıştırıcı ve yapışan maddenin moleküllerinin karşılıklı difüzyonunu ve nüfuzunu içerir.. Bu, arayüzde bir difüzyon tabakasının oluşmasına yol açar, güçlü ve güvenli bir bağla sonuçlanır.
3. Elektrostatik Etkileşim: Yapıştırıcı ile yapışan arasındaki arayüzde, çift ​​elektrik katmanı var. Bağlanma, bu çift elektrik katmanının elektrostatik çekimi nedeniyle meydana gelir..

Yapışkan bağ oluşturan bağlayıcılar genellikle organik ve geçici niteliktedir. Oda sıcaklığında veya düşük sıcaklıklarda çalışırlar ve orta ila yüksek sıcaklıkta ısıl işleme tabi tutulduktan sonra yanarlar.. Örnekler arasında nişasta gibi malzemeler yer alır, karboksimetil selüloz, ve polivinil alkol. Bazı bağlayıcılar yarı kalıcıdır; orta ila yüksek sıcaklıkta ısıl işlemden sonra, bir karbon ağı bağlaması oluşturan artık karbonu geride bırakırlar. Örnekler asfalt gibi malzemeleri içerir, fenol-formaldehit reçineleri, ve yüksek artık karbon içeriğine sahip epoksi reçineler. Fakat, bu tür bağlayıcılar yalnızca indirgeyici koşullar altında kullanıma uygundur. Bazı inorganik bağlayıcılar aynı zamanda iyi bir yapışma özelliği gösterirler., alüminyum dihidrojen fosfat gibi, sodyum silikat, ve silika solu. Yapışkan bağlayıcılar genellikle refrakter harçlarda kullanılır., kaplamalar, sprey kaplamalar, ve sıkıştırma karışımları.

Yapışkan Bağlama

Yapışkan bağ van der Waals kuvvetlerine dayanır, hidrojen bağı dahil, ve yaklaşan veya temas eden nano veya mikron altı ölçekte kolloidal parçacıklar veya ultra ince tozlar arasında köprü oluşturma etkileri. DLVO teorisine göre, kolloidal parçacıklar arasında van der Waals kuvvetleri vardır. Parçacıklar birbirine yaklaştığında, itme, parçacık yüzeyleri üzerindeki çift elektrik katmanının üst üste binmesi nedeniyle meydana gelir. Kolloidal çözeltinin stabilitesi ve kohezyonu (süspansiyon) parçacıklar arasındaki çekici ve itici kuvvetlerin göreceli boyutlarına bağlıdır. Yapışkan bağlanma sergileyebilen malzemeler ince kil tanelerini içerir, oksit ultra ince tozlar, silika çözeltisi, alüminyum sol, ve silika-alümina sol.