酚醛樹(shù)脂在耐火材料中的應(yīng)用
什么事耐火材料
熱塑性酚醛樹(shù)脂的分子中不存在未反響的羥甲基，故在長(zhǎng)期或重復(fù)加熱條件下，它自身不會(huì)互相交聯(lián)轉(zhuǎn)變成體型構(gòu)造的大分子，因此具有熱塑性特性。但其分子中苯環(huán)上的羥基的臨位和對(duì)位上還存在未作用的活性反響點(diǎn)，所以這類(lèi)樹(shù)脂在六亞甲基四胺(又名烏洛托品)，或甲階酚醛樹(shù)脂，或多聚甲醛的作用下會(huì)再進(jìn)一步反響交聯(lián)，構(gòu)成不溶不熔的體型構(gòu)造的大分子。
熱固性酚醛樹(shù)脂分子中含有羥甲基，繼續(xù)受熱時(shí)還會(huì)進(jìn)一步縮合構(gòu)成高度交聯(lián)的體型構(gòu)造大分子，即不溶不熔狀態(tài)的丙階酚醛樹(shù)脂(亦稱(chēng)末期酚醛樹(shù)脂)。因而，這類(lèi)含羥甲基的酚醛樹(shù)脂為熱固性樹(shù)脂。
酚醛樹(shù)脂既可作含碳和碳化硅質(zhì)復(fù)合耐火制品(如鎂碳、鎂鈣碳、鋁碳、鋁碳化硅等不燒制品)的分離劑，又可作含碳和碳化硅質(zhì)復(fù)合不定形耐火資料的分離劑。但不同的耐火資料產(chǎn)品的形態(tài)(燒成制品、不燒制品、不定形資料)應(yīng)選用不同類(lèi)型和不同形態(tài)的酚醛樹(shù)脂(包括其有機(jī)溶劑和促硬劑等)。
耐火度不低于1580℃的一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬資料。耐火度是指耐火資料錐形體試樣在沒(méi)有荷重狀況下，抵御高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來(lái)定義已不能全面描繪耐火資料了，1580℃并不是絕對(duì)的?，F(xiàn)定義為凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下運(yùn)用的資料稱(chēng)為耐火資料。耐火資料普遍用于冶金、化工、石油、機(jī)械制造、硅酸鹽、動(dòng)力等工業(yè)范疇，在冶金工業(yè)中用量大，占總產(chǎn)量的50%～60%。
　　作用
　　耐火資料應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、陶瓷、石化、機(jī)械、鍋爐、輕工、電力、軍工等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)范疇，是保證上述產(chǎn)業(yè)消費(fèi)運(yùn)轉(zhuǎn)和技術(shù)開(kāi)展必不可少的根本資料，在高溫工業(yè)消費(fèi)開(kāi)展中起著不可替代的重要作用。
　　分類(lèi)
　　耐火資料種類(lèi)繁多、用處各異，有必要對(duì)耐火資料停止科學(xué)分類(lèi)，以便于科學(xué)研討、合理選用和管理。耐火資料的分類(lèi)辦法很多，其中主要有化學(xué)屬性分類(lèi)法、化學(xué)礦物組成分類(lèi)法、消費(fèi)工藝分類(lèi)法、資料形態(tài)分類(lèi)法等多種辦法。
　　1、依據(jù)耐火度的上下分：
　　普通耐火資料：1580℃～1770℃
　　高級(jí)耐火資料：1770℃～2000℃
　　特級(jí)耐火資料：>2000℃
　　2、根據(jù)制品外形及尺寸的不同分：
　　規(guī)范型：230mm×114mm×65mm；
　　不多于4個(gè)量尺，（尺寸比）Max:Min<4:1；
　　異型：不多于2個(gè)凹角，（尺寸比）Max:Min<6:1；
　　或有一個(gè)50～70°的銳角；
　　特異型：（尺寸比） Max:Min<8:1；
　　或不多于4個(gè)凹角；或有一個(gè)30～50°的銳角；
　　特殊制品：坩堝、器皿、管等。
　　3、按制造辦法耐火資料可分為：
　　燒成制品、不燒成制品、不定形耐火資料
　　4. 按資料化學(xué)屬性分類(lèi)：
　　酸性耐火資料、中性耐火資料、堿性耐火資料
　　5.按化學(xué)礦物質(zhì)組成停止分類(lèi)
　　此種分類(lèi)法可以很直接地表征各種耐火資料的根本組成和特性，在消費(fèi)、運(yùn)用、科研上是常見(jiàn)的分類(lèi)法，具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)意圖義。
　分為：硅質(zhì)（氧化硅質(zhì)）、硅酸鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鈣質(zhì)、鋁鎂質(zhì)、鎂硅質(zhì)、碳復(fù)合耐火資料、鋯質(zhì)耐火資料。特種耐火資料
　　6. 不定形耐火資料分類(lèi)（依據(jù)運(yùn)用辦法分類(lèi)）：澆注料、噴涂料、搗打料、可塑料、壓住料、投射料、涂抹料、干式振動(dòng)料、自流澆注料、耐火泥漿。
　　構(gòu)造
　　酸性耐火資料以氧化硅為主要成分，常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅94%以上的硅質(zhì)制品，運(yùn)用的原料有硅石、廢硅磚等，其抗酸性爐渣腐蝕才能強(qiáng)，荷重軟化溫度高，反復(fù)煅燒后體積不收縮，以至略有收縮；但其易受堿性渣的腐蝕，抗熱震性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚以耐火粘土為主要原料，含有30%～46%的氧化鋁，屬弱酸性耐火資料，抗熱振性
　　中性耐火資料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用處較廣的優(yōu)質(zhì)耐火資料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對(duì)鋼渣的耐蝕性好，但抗熱震性較差，高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火資料有碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品，其熱收縮系數(shù)很低，導(dǎo)熱性高，耐熱震性能好，高溫強(qiáng)度高，抗酸堿和鹽的腐蝕，特別是弱酸堿具有較好的抵御才能，不受金屬和熔渣的潤(rùn)濕，質(zhì)輕。普遍用作高溫爐襯資料，也用作石油、化工的高壓釜內(nèi)襯。
　　堿性耐火資料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分，常用的是鎂磚。含氧化鎂80%～85%以上的鎂磚，對(duì)堿性渣和鐵渣有很好的抵御性，耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備以及一些高溫設(shè)備上。
　　在特殊場(chǎng)所應(yīng)用的耐火資料有高溫氧化物資料，如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等，難凝結(jié)合物資料，如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等；高溫復(fù)合資料，主要有金屬陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層和纖維加強(qiáng)陶瓷等。
　　經(jīng)常運(yùn)用的耐火資料有AZS磚、剛玉磚、直接分離鎂鉻磚、碳化硅磚、氮化硅分離碳化硅磚,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火資料;氧化鈣、氧化鉻、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹?shù)饶突鹳Y料。
經(jīng)常運(yùn)用的隔熱耐火資料有硅藻土制品、石棉制品、絕熱板等。
　　經(jīng)常運(yùn)用的不定形耐火資料有補(bǔ)爐料、搗打料、澆注料、可塑料、耐火泥、耐火噴補(bǔ)料、耐火投射料、耐火涂料、輕質(zhì)耐火澆注料、炮泥等。
　　散狀耐火資料(不定形耐火資料)：不定形耐火資料是由合理級(jí)配的粒狀和粉狀料與分離劑共同組成的不經(jīng)成型和燒成而直接供運(yùn)用的耐火資料。通常，對(duì)構(gòu)成此種資料的粒狀料稱(chēng)骨料，對(duì)粉狀料稱(chēng)摻合料，對(duì)分離劑稱(chēng)膠結(jié)劑。這類(lèi)資料無(wú)固定的外形，可制成漿狀、泥膏狀和松懈狀，因此也通稱(chēng)為散狀耐火資料。用此種耐火資料可構(gòu)成無(wú)接縫的整體構(gòu)筑物，故還稱(chēng)為整體耐火資料。
　　不定形耐火資料的根本組成是粒狀和粉狀的耐火物料。依其運(yùn)用請(qǐng)求，可由各種材質(zhì)制成。為了使這些耐火物料分離為整體，除極少數(shù)特殊狀況外，普通皆參加恰當(dāng)種類(lèi)和數(shù)量的分離劑。為改良其可塑性或減少用水量，可參加少量恰當(dāng)增塑減水劑，為滿(mǎn)足其他特殊請(qǐng)求，還可分別參加少量恰當(dāng)其他外加劑。
耐火資料工業(yè)用酚醛樹(shù)脂取代焦油和瀝青作含碳或碳化硅耐火資料的分離劑，其主要特性是:
①碳化率高(52%);
②黏結(jié)性好，成型好的坯體強(qiáng)度高;
③熱處置后強(qiáng)度高;
④碳化速度能夠控制;
⑤有害揮發(fā)物少，有助于改善作業(yè)環(huán)境。
酚醛樹(shù)脂分離劑隨所用的原料成分、配比、催化劑，以及制備工藝不同而不同，酚醛樹(shù)脂分離劑有如下幾種分類(lèi)法：
①按加熱性狀和構(gòu)造形態(tài)分。熱固性酚醛樹(shù)脂(甲階酚醛樹(shù)脂)和熱塑性酚醛樹(shù)脂(線(xiàn)型酚醛樹(shù)脂，又稱(chēng)酚醛清漆)。
②按產(chǎn)品形態(tài)分。有液態(tài)酚醛樹(shù)脂(又可分為水溶性酚醛樹(shù)脂和醇溶性酚醛樹(shù)脂)和固態(tài)酚醛樹(shù)脂(有粒狀、塊狀和粉狀之分)。
③按固化溫度分。有高溫固化型酚醛樹(shù)脂，固化溫度130?150℃;中溫固化型酚醛樹(shù)脂，固化溫度105?110℃;常溫固化型酚醛樹(shù)脂，固化溫度20?30℃。
此外，還有各種改性型酚醛樹(shù)脂，如間苯二酸改性酚醛樹(shù)脂、甲酚改性酚醛樹(shù)脂、烷基酚醛樹(shù)脂、蜜胺改性酚醛樹(shù)脂、尿素改性酚醛樹(shù)脂和瀝青改性酚醛樹(shù)脂等。

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