此次試驗抗熱震型低水泥澆注料采用超微粉硅灰和高效減水劑技術(shù)可減少耐火澆注料中的水泥用量,使?jié)沧⒘暇哂械蜌饪茁实闹旅芙Y(jié)構(gòu) ,改善中溫強(qiáng)度,并賦于材料良好的耐侵蝕性和耐磨性，在已摻有硅灰的低水泥澆注料中再摻加SiC微粉,將對材料的強(qiáng)度和抗熱震性產(chǎn)生較顯著的影響。
為考察SiC 微粉對已摻有硅灰的低水泥澆注料性能的影響, 制作試樣 A 、B 、C 、D , 4種樣塊各試樣骨料采用相同的材質(zhì)、相同的摻量和相同的顆粒級配，細(xì)粉(含微粉)部分總量均為30 %。試樣A中細(xì)粉化學(xué)組成為CaO/11.12 %，Al2O3/60.16 %，SiO2/ 28 .72 %, 由高鋁水泥、一級礬土熟料粉和硅灰配合而成。其它B、C、D試樣在保持細(xì)粉總量不變的前提下, 以 325目的 SiC 微粉逐步取代試樣A中的細(xì)粉,具體組成見表 1 。各試樣外摻不同量的高效減
水劑以保證成型時采用相同的加水量。各試樣制成4cm ×4cm ×16cm試體 ,經(jīng)振動成型, 40 ℃×24h 潮濕養(yǎng)護(hù)后, 測各式樣1450 ℃燒后熱震穩(wěn)定性的次數(shù)，大小采用將各試樣直接從 1450 ℃高溫移入20 ℃冷水中以不炸裂的次數(shù)多少來比較, 結(jié)果見表 2 。實驗中還測定了各試樣 1450 ℃× 4h 煅燒后的顯氣孔率 、體積密度和線變化率,并對各試樣的細(xì)粉進(jìn)行了對比。
SiC 導(dǎo)熱性好, 在低水泥澆注料中引入SiC有利于改善熱穩(wěn)定性,但由于SiC微粉加入量 并不太多, 還不足以成為抗熱震性顯著提高的主要原因。材料抗熱震性能好壞在很大程度上取決于顯微結(jié)構(gòu)。試樣中SiC微粉的氧化使材料的氣孔率增大, 由于SiC微粉是均勻分散于細(xì)粉中的, 因而煅燒時在材料基質(zhì)中形成的氣孔分布也是均勻的，這相當(dāng)于在基質(zhì)中均勻分布了大量微裂紋。哈塞曼理論指出,微裂紋的數(shù)量越多, 在臨界溫差下裂紋動力擴(kuò)展達(dá)到的最終長度越短 ,而且較小的裂紋就能以準(zhǔn)靜態(tài)方式擴(kuò)展 ,避免災(zāi)難性的斷裂。因此, 細(xì)粉中摻加 SiC 微粉后改善了澆注料基質(zhì)的熱穩(wěn)定性 , 也就使整體材料的抗熱震性得到較大提高。
結(jié)論：在摻有硅灰和高效減水劑的低水泥澆注料中同時摻加SiC 微粉，由于SiC的氧化 ,使?jié)沧⒘系募?xì)粉部分在高溫下形成了有利于熱穩(wěn)定性的微觀結(jié)構(gòu), 顯著提高材料的抗熱震性。但是 ,由于氣孔率增大延遲了材料的燒結(jié)進(jìn)程 ,使摻SiC微粉的試樣1450 ℃燒后抗壓強(qiáng)度有所降低 ,而較多的針狀莫來石形成對強(qiáng)度降低起了一定的補(bǔ)償作用。