二氧化硅微粉对中频炉酸性炉衬的性能影响-3

二氧化硅微粉加入量对试样耐压强度影响

    二氧化硅微粉遇水水化，其表面形成了羟基，即Si － OH 键。在自然养护和干燥过程中，Si － OH 键脱水形成硅氧烷网络结构，即发生了大量的Si － OH键脱水，聚合成长链的Si － O － Si 键，材料获得强度。
    硅醇基脱水聚合形成牢固的－ Si － O － Si － 结合的三维空间网络结构，这种三维空间网络结构一直可持续到700℃［3］，有助于加强材料的结合，提高强度。在二氧化硅微粉加入量小于3% 时，随着硅微粉含量的增加，形成牢固的－ Si － O － Si － 结合的三维空间网络结构增多，同时材料颗粒堆积的结构致密度逐渐提高。当二氧化硅微粉加入量大于3% 时，随着二氧化硅微粉加入量的逐渐增多，虽然－ Si － O － Si －结合的三维空间网络结构增多，但材料颗粒堆积的结构致密度逐渐降低，导致强度逐渐下降。

     1100℃ × 3h，材料此时尚未达到中频感应炉烧结温度，试样强度主要由材料的紧密堆积程度决定。当二氧化硅微粉加入量小于3% 时，随着二氧化硅微粉加入量增加，微粉的填充效应显著，材料紧密堆积程度逐渐提高，耐压强度逐渐增大。当二氧化硅微粉加入量大于3%时，随着二氧化硅微粉加入量的增大，由于二氧化硅微粉细粉过剩，材料紧密堆积程度反而逐渐降低，强度逐渐下降。
     在1500℃ × 3h，试样耐压强度变化规律基本同上，但是总体上都比110℃和1100℃大，表明试样已经烧结。这是因为在1500℃高温下，二氧化硅微粉的烧结作用占主导地位。当二氧化硅微粉加入量小于3%时，随着硅微粉含量的增加，材料结构致密化程度逐渐提高，强化了细粉与颗粒料之间的结合，耐压强度逐渐增大。当二氧化硅微粉加入量大于3%时，耐压强度出现逐渐降低趋势，可能与二氧化硅微粉加入量的增大，由于Fe2O3杂质含量增多，生成的液相增多，导致材料中颗粒之间的支撑作用减弱有关，材料产生过烧现象有关。