1.1 試樣制備試驗用骨料為棕剛玉，粒徑分別為5?8mm,3?5mm,~3mm,0~1mm;輔料包括97碳化硅(粒徑分別為0?1mm，≤0.074mm)、白剛玉粉(粒徑≤0.074mm)氧化鋁微粉(粒徑分別為5,2μm)、71拉法基水泥(粒徑≤0.045mm)硅微粉(粒徑≤0.15μm)、99金屬硅(粒徑≤30μm)、炭黑(粒徑≤30μm)、氮化硼(粒徑≤30μm)、

六偏磷酸鈉(粒徑≤10μm)。按照表1進行配料，將配好的原料放入NRJ-411型膠砂攪拌機中攪拌均勻，在攪拌過程中逐漸加入適量水(應滿足施工要求，一般實驗室加水量在3%?5%,質(zhì)量分數(shù)，下同)混濕均勻后，將物料放置在JZ-85型振動臺上分別澆注成尺寸為40mm×40mm×160mm的長方體以及$10mm×50mm和必180mm×30mm的圓柱體，24h自然養(yǎng)護后脫模。脫膜后試樣放入PG-225型烘箱內(nèi)于110℃保溫24h干燥，

然后在SX-32-17型高溫試驗爐內(nèi)進行燒成，燒成溫度為1450℃,保溫3h后取出冷卻。表1 試樣組成(質(zhì)量分數(shù))1.2 試驗方法參照GB/T2997—2000,采用XQK-01型顯氣孔體密測定儀測定試樣的體積密度和顯氣孔率;按照GB/T16491—2008,采用CCS-600/20型耐壓抗折強度試驗機測定試樣的耐壓和抗折強度;利用PCY-III型高溫立式膨脹儀測定試樣的線膨脹系數(shù);參照GB/T10294—2008,根據(jù)傅里葉一維導熱原理，采用PBI—15-7P型平板導熱儀測定試樣導熱系數(shù)。利用Xp ertpro型X射線衍射儀(XRD)對試樣進行物相分析。利用TESCAN MIRA3型場發(fā)射掃描電鏡(SEM)對試樣斷面進行微觀形貌觀察。試驗結(jié)果與討論

這是因為：隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加，顆粒間包裹的游離水釋放，澆注料漿料的流動性變好，澆注得更加密實，強度增加;但過量六偏磷酸鈉又會降低顆粒之間的靜電斥力，

導致游離水被顆粒包裹，漿料流動性變差，試樣變得疏松，強度降低。與110℃干燥后的相比，1450℃燒成后試樣的耐壓強度和抗折強度更好。圖5 試樣經(jīng)110℃干燥和1450℃燒成后抗折強度和耐壓強度隨六偏磷酸鈉摻入量的變化曲線由圖6可知，在1450℃燒成后，六偏磷酸鈉摻入量為0.10%試樣中剛玉相特征峰強度增加，并出現(xiàn)了莫來石相衍射峰。莫來石相的生成增強了骨料之間的結(jié)用，有利于提升試樣的強度;同時，

在1450℃下產(chǎn)生的液相基質(zhì)填充顆粒之間的空隙，增強了顆粒之間的結(jié)合，從而提升了試樣的強度。因此，1450℃燒成后試樣的強度高于110℃干燥后試樣的。綜上所述，摻入適量的六偏磷酸鈉以及1450℃燒成均可提高鐵溝澆注料的耐壓強度和抗折強度。圖6 六偏磷酸鈉摻入量為0.10%時試樣經(jīng)110℃干燥和1450℃燒成后的XRD譜2.4 六偏磷酸鈉摻入量對熱力學性能的影響由圖7(a)可知：在1450℃燒成后，六偏磷酸鈉摻入量為0.10%，0.15%試樣的線膨脹系數(shù)隨溫度升高呈現(xiàn)先迅速降低后緩慢增加的變化趨勢，且均在370℃時達到小值，當溫度升至1250℃后線膨脹系數(shù)基本保持穩(wěn)定;六偏磷酸鈉摻入量較低時，試樣的線膨脹系數(shù)較大，這應與其內(nèi)部的致密程度有關

試樣的線膨脹系數(shù)不宜過大，過大時試樣受到熱沖擊產(chǎn)生的熱應力也較大，這會縮短其使用壽命。由圖7(b)可知：不同六偏磷酸鈉摻入量下試樣的導熱系數(shù)隨溫度升高均先迅速降低，這應與試樣中顯氣孔率增加以及水分的排出有關;當溫度升至350℃及以上時試樣的導熱系數(shù)略有下降但下降幅度很小。

原因在于試樣中的結(jié)晶水逸出導致孔隙增加，平均導熱系數(shù)降低。當溫度低于1150℃時，隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加，試樣的導熱系數(shù)先增后降，與體積密度的變化規(guī)律類似，這應與試樣內(nèi)顯氣孔率的變化有關;溫度高于1150℃以后，隨著六偏磷酸鈉摻入量增加，導熱系數(shù)的變化沒有規(guī)律，這可能與液相基質(zhì)的形成以及水化產(chǎn)物的重度燒結(jié)有關。圖7? 1450℃燒成后不同六偏磷酸鈉摻入量下試樣的線膨脹系數(shù)和導熱系數(shù)隨測試溫度的變化曲線結(jié) 論(1)在110℃干燥和1450℃燒成后，鐵溝澆注料的體積密度隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加先增加后減小，

顯氣孔率則先減小后增加。其中：110℃干燥后，六偏磷酸鈉摻入量為0.10%試樣的體積密度，顯氣孔率小;1450℃燒成后，六偏磷酸鈉摻入量為0.15%時的體積密度，顯氣孔率小。(2)在110℃干燥和1450℃燒成后，鐵溝澆注料的耐壓強度和抗折強度隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加先增加后減小，與其體積密度的變化規(guī)律類似。(3)1450℃燒成后，六偏磷酸鈉摻入量為0.10%,0.15%試樣的線膨脹系數(shù)隨測試溫度的升高先迅速降低后緩慢增加，較低摻入量下試樣的線膨脹系數(shù)較大;當測試溫度低于1150℃時，隨著六偏磷酸鈉摻入量的增加，試樣的導熱系數(shù)先增后降。(4)綜合考慮致密性、力學性能和熱力學性能要求，六偏磷酸鈉的摻入量為0.10%--0.15%,在該摻入量下，鐵溝澆注料的致密性好，強度高，導熱性能優(yōu)良。

隨著科技的進步，耐火材料行業(yè)也在不斷提高行業(yè)自主技術創(chuàng)新能力，粘土結(jié)合耐火澆注料就是具有良好的抗熱震性和抗剝落性，粘土結(jié)合耐火澆注料被廣泛應用于軋鋼加熱爐，均熱爐，鐵水包，連鑄中間包，火力發(fā)電廠和機械加工的熱處理爐等中，高溫窯爐設備中，而六偏磷酸鈉也隨著粘土結(jié)合耐火澆注料的發(fā)展起著重要作用?！?

　這里作者以廣西軟質(zhì)粘土為例，廣西軟質(zhì)粘土為結(jié)合粘土 ，具有很小的粒徑， 當它與適量的水混合時 ,形成粘結(jié)性的物料， 與過量的水混合時， 則形成粘土 -水懸浮液即泥漿 ,能保持數(shù)天不澄清?！　∫虼耍谡惩两Y(jié)合耐火澆注料中 ,只有通過分散劑將粘土顆粒充分分散開， 降低粘土顆粒的泌水性， 而六偏磷酸鈉卻能在粘土結(jié)合耐火澆注料中起到很好的分撒作用，使粘土結(jié)合耐火澆注料具有良好的流動性和施工性， 從而保證其良好的高溫使用性能?！?

　以往常常用到三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鈉、酒石酸鉀鈉、碳酸鈉 等鈉鹽作分散劑 ,鋁 60高鋁水泥作促凝劑 ,但是據(jù)作者所知在試驗研究的基礎上 ,不同分散劑對廣西軟質(zhì)粘土的分散效果是不一樣?！　∽髡咭矠榇蠹伊辛藗€各種鈉鹽分散效果排序：六偏磷酸鈉 ，三聚磷酸鈉，碳酸鈉;檸檬酸;酒石酸鈉;酒石酸鉀鈉?！　∮纱丝梢娏姿徕c的分散效果明顯優(yōu)于其他的鈉鹽，其原因也是因為六偏磷酸鈉自身的長鏈結(jié)構用于軟質(zhì)粘土作結(jié)合劑 ,在燒結(jié)良好的高鋁礬土熟料作耐火骨料研制的粘土結(jié)合耐火澆注料 ,用水量少 ,氣孔率低 ,結(jié)構致密 ,強度高。