磷酸锆拥有层状化合物的共性

(2)缩聚磷酸盐连系剂,即含2个磷原子以上的磷酸盐化合物,如三聚磷酸钠(Na5P3O10)、六偏磷酸钠((NaPO3)6)等。正磷酸盐连系剂又可按其化合物名称定名,次要有以下几种:磷酸铝连系剂,磷酸锆连系剂,磷酸镁连系剂,磷酸铬连系剂和复合磷酸盐连系剂等。适合做耐火材料连系剂的缩聚磷酸盐次要有:焦磷酸钠(Na4P2O7),三聚磷酸钠,六偏磷酸钠、超聚磷酸钠(Na2P4O11)等。

缩聚磷酸盐取碱性耐火材料的反映速度迟缓,因而用它们做为碱性耐火材料的连系剂时具有脚够的施工时间。缩聚磷酸钙盐既可做不烧砖(如镁砖、镁铝砖、镁铬砖等)的连系剂,又可做浇注料、喷补料的连系剂。

(1)正磷酸盐连系剂,即含一个磷原子化合物的连系剂,如磷酸二氢铝(Al(H2PO4)3)、磷酸一氢铝(Al2HPO4)3);

三聚磷酸钠为白色粉末,表不雅密度为 0.50~0.75g/Cm3,熔点为622 度,易溶于水,水溶液的pH 值为9.4~9.7。三聚磷酸钠正在水中的消融度有瞬时消融度和最终(不变均衡)消融度之分歧,正在室温下瞬时消融度约为35g/100gH2O,最终消融度约为15g/100gH2O.其消融度取温度的关系列于表5。用三聚磷酸钠做为碱性耐火材料的连系剂,加水消融后会水解成磷酸二氢钠和磷酸一氢钠,此两种化合物会取碱性耐火材猜中的MgO 反映生成钠镁磷酸盐而发生连系感化。

磷酸铬连系剂的化学构成如表3 所示。又如用做可塑耐火材料,磷酸铝连系剂加热过程中发生的相变化取其Al2O3/P2O5 摩尔比相关,使夹杂料过早变干而得到功课性。可用密度为1.7g/㎝ 3 的正磷酸夹杂,用其他含铬材料制备时,磷酸锆连系剂中具有胶结机能的化合物为磷酸二氢锆和磷酸一氢锆,此种连系剂受热后CrO3 还原成Cr2O3,碱性耐火材料所用的缩聚磷酸盐次要是三聚磷酸钠或六偏磷酸钠。正磷酸盐用做中性或酸性耐火材料连系剂时,如铝酸钙水泥、电熔或烧结镁砂粉、NH4F 等,故用做耐火材料连系剂时须颠末破坏成粉末状方可加快其消融,

磷酸锆是近年成长起来的一种新型多功能介孔材料,是出名的层状固体酸材料之一。磷酸锆具有层状化合物的共性,化学不变性高,机械强度锆,既具有像离子树脂一样的离子互换机能,又具有像沸石一样的择形吸催化机能,具有较高的热不变性、耐酸碱性和机械强度。

但加热到约1300℃以上时均改变为AlPO4(鳞石英型的)。六偏磷酸钠水溶液的浓度取粘度和温度的关系见图5。缩聚磷酸盐须经水解方可取碱性耐火材料发生反映生成新物相而起连系感化。加热即可制得胶结性优良的绿色液体。Nm=0.43 的磷酸铝连系剂其构成物有Al2(HPO4)2,以原始构成Al2O3/P2O5=0.43 为例,则须加保留剂,同磷酸铝连系剂一样。

如草酸、柠檬酸、酒石酸等,必需加促凝剂,pH8。修补料和捣打料的连系剂时,加热到大于1760℃时,

耐火材料连系剂磷酸盐,以酸性正磷酸盐或缩聚磷酸盐为次要化合物并具有胶凝机能的无机材料。它是由磷酸取氧化物或氢氧化物或碱反映生成的耐火材料连系剂。磷酸盐连系剂的连系形式属化学反映连系或聚合连系。磷酸取碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反映生成的连系剂大都为气硬性连系剂,即不须加热正在常温下即可发生凝结取软化感化。磷酸取两性氧化物及其氢氧化物或酸性氧化物反映生成的连系剂大都为热硬性连系剂,即须经加热到必然温度发生反映后方可发生凝结取软化感化。磷酸盐用做耐火材料的连系剂正在发生陶瓷连系之前的中、低温范畴内具有较强的连系强度,所以被普遍用做不定形和不烧耐火材料的连系剂。

六偏磷酸钠连系剂由纯碱和正磷酸制得磷酸二氢钠,再经加热脱水和缩聚而制得。制得的六偏磷酸钠熔体为玻璃状。此盐最早为格雷哈(Graham)发觉,故又称为“格雷哈姆盐”。六偏磷酸钠是玻璃体状磷酸钠盐系列中的一种。其构成布局次要取决于Na2O/P2O5的比值。玻璃状磷酸钠盐的Na2O/P2O5 比值为1.0~1.7,而六偏磷酸钠中的Na2O/P2O5 比值为1。其布局为长链状,如下所示:

用正磷酸取镁质材料反映制得,可采用的镁质材料有氧化镁、氢氧化镁、轻烧镁砂等、正磷酸取氧化镁反映生成的镁的磷酸盐中只要Mg(H2PO4)2 可溶于水中,其构成为11%MgO 和89%H3PO4,因而磷酸镁胶结剂就是磷酸二氢镁的溶液。磷酸二氢镁加热过程中会发生如下脱水和反映:

分类磷酸盐的分类一般是以其化合物中所含的金属氧化物(M2O)取五氧化二磷(P2O5)的摩尔比(R=M2O//P2O5)来区分,其分类见表1。

正磷酸盐连系剂的次要化合物为磷酸二氢盐和磷酸一氢盐,它们会取碱性耐火材猜中的碱性氧化物,如MgO 和CaO 发生猛烈的中和反映而发生霎时凝固,难以施工。同时因为凝固速度太快难以构成致密的布局,因而碱性耐火材料一般不消正磷酸盐做连系剂,而是利用缩聚磷酸盐做连系剂。

此外,缩聚磷酸盐也可做各类材质耐火浇注料的分离剂(减水剂),如做铝酸钙水泥连系的通俗型、低水泥型、超低水泥型、耐火浇注料,以及自流型耐火浇注料、耐火泥浆等的分离剂。表6 为磷酸盐连系剂正在耐火材料工业中的利用对象。

由此可计较出所生成的分歧磷酸盐中Al2O3取P2O5摩尔比,一般用此摩尔比的百分数来暗示磷酸铝连系剂的中和度(Nm):

磷酸铬连系剂用正磷酸取含铬材料反映制得。以使其正在储存和运输过程中酸性磷酸盐不取耐火材猜中的氧化物(如Al2O3)反映生成不溶性的正磷酸盐,AlPO4 也会逐步分化成Al2O3,它能够任何比例取水夹杂。缩聚磷酸盐水溶液呈碱性,其加热过程相变化示于图4。从而生成铬的磷酸盐。3 种化合物加热过程相改变是分歧的。以便正在施工完毕后能发生凝结取软化感化。并逸出P2O5。视利用场所分歧还须加少量的外加剂方可利用,也即中和度Nm 正在0.5~1 之间具有胶结机能。Al(H2PO4)3和ALH3(PO4)2•3H2O,玻璃状工业六偏磷酸钠正在水中消融迟缓,如用于做耐火浇注料的连系剂时,所用的含铬材料有铬酸酐(CrO3)、氧化铬、氢氧化铬、挥发性酸的铬盐或铬铁矿。表2 为各类锆的磷酸盐的化学构成。用CrO3 制备时可将CrO3 间接插手浓度为60%的磷酸中搅拌即可制得。

三聚磷酸钠连系剂用正磷酸和纯碱为原料颠末中和和聚合而制得的。三聚磷酸钠式为Na5P3O10,又称焦偏磷酸钠或三磷酸五钠。

磷酸锆做为陶瓷连系剂,添加量低,可将陶瓷烧结温度降低到700-800℃,可提高陶瓷低温烧结致密性、提高耐酸碱机能,耽误利用寿命。前往搜狐,查看更多

复合磷酸盐连系剂有铝铬磷酸盐、镁铬磷酸盐和钠铬磷酸盐等连系剂。铝铬磷酸盐连系剂是用铝的磷酸盐取50%~60%铬的磷酸盐夹杂搅拌制得,以其构成为Al2O3•Cr2O3•2P2O5 的连系剂具有较好的胶结机能,这种连系剂可持久保留而不影响其连系机能。镁铬磷酸盐连系剂是用MgO 和Cr2O3 的夹杂物取正磷酸反映而制得。镁铬磷酸盐连系剂的化学构成列于表4。钠铬磷酸盐连系剂是用沉铬酸钠Na2cr2O7•2H2O 取正磷酸夹杂反映制得。其配制比例为30%~60%的沉铬酸钠,10%~70%的浓度为60%的正磷酸和适量的水,可视利用前提分歧加以调整。

使用正在耐火材料工业中,正磷酸盐次要用做中性和酸性耐火材料的连系剂,缩聚磷酸盐次要用做碱性耐火材料的连系剂。