耐火澆注料添加硅微粉已成為產(chǎn)品性能提高的關鍵因素，在硅微粉沒有得到廣泛應用前耐火澆注料的強度主要來源于添加使用的高鋁水泥中，其中添加量通常達12％～20％，高鋁水泥中的CaO 質(zhì)量分數(shù)也高達5％～ 8％。對耐火澆注料的中溫使用性能造成了很大影響。一方面在高溫下低熔物的生成，降低了耐火澆注料的高溫使用性能；另一方面因高鋁水泥中 CaO 水化反應的需要，使用水量增大，導致澆注料結構疏松；此外，中溫下高鋁水泥的水合物發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，澆注料的強度下降，使傳統(tǒng)澆注料不能滿足工業(yè)需求。通過采用超微粉、高效分散劑及精確的顆粒級配等，將澆注料中的水泥用量降低至7％以下， 使高鋁水泥帶入的 CaO 質(zhì)量分數(shù)<2.5％ 、用水量降至 4％～ 7％，從而提高澆注料的性能。這就是所謂硅微粉在不定型耐火澆注料中的重要性。
硅微粉是耐火澆注料中必不可少的組成部分。微粉具有常規(guī)粉末所不具備的反常特性，以及其小尺寸效應、表面界面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應，特殊的光、電特性，高磁阻現(xiàn)象、非線性電阻現(xiàn)象以及在高溫下仍具有高強、高韌、優(yōu)良穩(wěn)定性等特性，為各專業(yè)在制造制品時帶來一系列優(yōu)異性能。
一：硅微粉在澆注料中的相變化
通過多年來的驗證發(fā)現(xiàn)SiO2微粉與適當?shù)姆稚┕餐褂茫尤?A target=_blank href="http://jinribp.com/show-397.html">澆注料中，隨硅微粉加入量的增加，體系黏度大幅度降低，澆注料的流動值增加。這是由于硅微粉在水中發(fā)生如下水化反應
SiO2+H2O=H2SiO3
H2SiO3水解形成如下膠團結構,此膠團粒子在其周圍吸附了分散劑形成溶媒層，增大了體系的流動性；而且硅微粉粒徑小，是具有明顯球形的粒子，很容易進入澆注料中微小的空隙，所以硅微粉不僅具有良好的減水作用，而且可以提高耐火澆注料的致密程度，使其在烘干后留下的孔隙減少，降低氣孔率，從而提高澆注料的性能。
二：硅微粉對澆注料強度的影響
添加硅微粉后的耐火澆注料耐壓強度在三個溫度階段發(fā)生了明顯的變化。
①初期強度在110℃干燥后，SiO2微粉的凝聚結合和水泥的水化結合使試樣產(chǎn)生強度。
②中溫強度1100℃熱處理后，由于SiO2微粉的細度和表面活性以及澆注料中CaO和其他雜質(zhì)成分的助熔作用，降低了試樣的燒結溫度，使試樣在1100℃熱處理后產(chǎn)生了較強的陶瓷結合，因此強度比110℃干燥后提高：但由于水泥水化產(chǎn)物分解、水分排出后留下的氣孔并未因燒結作用而完全消失，因此1100℃熱處理后試樣的顯氣孔率比110℃干燥后的顯氣孔率由所增大。
③高溫強度經(jīng)1450℃熱處理后，由于溫度的升高及鈣鋁黃長石、鈣長石等CaO—AL2O3—SiO2低熔相的形成，試樣進一步燒結：此外，大部分SiO2微粉在此溫度下與活性氧化鋁微粉反應生成莫來石。這使得試樣的顯氣孔降低，強度進一步提高。
