耐火材料性能提高离不开的外加剂，有哪些种类

我们从耐火浇注料的角度介绍了外加剂的概念，及不同耐火浇注料性能需求可以添加的外加剂种类。

那么，今天我们就从外加剂的角度，来介绍下不同种类外加剂的成分及作用。

1、抗氧化剂

作用：为了防止耐火材料里的碳被氧化，而人为引入的一种外加剂。

其作用机理为在使用温度下，抗氧化剂与氧的亲和力比碳与氧的大，优先夺取氧而使自身被氧化，而起到对碳保护的作用。

抗氧化剂氧化后，体积增大，在坯体表面形成一层致密的保护膜，提高了坯体致密度，增加了氧原子与碳反应的难度。而其中可以作为含碳抗氧化剂的材料有金属及合金粉末、碳化物、氮化物和硼化物等。

2、减水剂（也称降水剂）

作用：保持耐火浇注料的流动值基本不变的条件下，能显著降低拌合用水量。

减水剂本身并不与材料组成物理化学反应，只是起着表面（界面）物理化学作用。它是电解质类物质，电解质类的作用原理在于它溶于水中后能解离出带电的离子，此离子会被悬浮液中的固体粒子（或胶体粒子）吸附，增大粒子间的排斥力，使粒子均匀分散开，并释放出由微粒子组成的凝集结构中包裹的游离水，故可提高浇注料的流动值，改善作业性能。

采用属无机类减水剂的材料有焦磷酸钠、三聚磷酸钠、四聚磷酸钠、六偏磷酸钠、超聚磷酸钠、硅酸钠等；属有机类的有木质素磺酸盐（钠或钙）、水溶性树脂（如磺化三聚氰胺甲醛树脂），以及聚丙烯酸钠和柠檬酸钠等。

3、增塑剂（也称塑化剂）

作用：一种能提髙湿状耐火泥料可塑性的物质，或能提高湿状泥料在外力作用下产生塑性变形而不开裂和溃散的物质，是可塑和捣打耐火材料用的一种加入物，有的浇注耐火材料和耐火泥浆中也加有增塑剂。

作用在于能增大泥料中粒子之间的润滑和粘结作用，使粒子之间产生位移时，仍能保持连续接触而不断裂。

不定形耐火材料常用的增塑剂有塑性黏土、膨润土、滑石粉、氧化物超细粉、糊精、甲基纤维素、木质素磺酸盐、烷基苯横化物等。

4、促凝剂（或促硬剂）

作用：能缩短耐火浇注料施工后凝结与硬化时间的物质。

促凝剂的作用机理是比较复杂的，随所用的结合剂和促凝剂的性质差异而不同。如铝酸钙水泥用的促凝剂是一类能促使铝酸钙矿物加速溶出阳离子（Ca2+）和阴离子的物质，这样可使水泥浆中的矿物加速水解-水化反应，进而促使水化物的快速形成析出。

而酸性磷酸盐结合剂用的促凝剂是一类能促进酸-碱反应的活性物质，这样加速化学反应生成新的结合相。因此，不同的结合剂要采用不同性能的促凝剂。

用铝酸钙水泥结合的浇注料所用的促凝剂，多数为碱性化合物：如 NaOH 、 KOH 、 Ca(OH)2 、 Na2CO3 、 Na2SiO3三乙醇胺和锂盐、硅酸盐水泥等。用磷酸盐结合的浇注料所采用的促凝剂有：活性氢氧化铝、滑石、NH4F、氧化镁、铝酸钙水泥等。

5、防缩剂（又称体积稳定剂或膨胀剂）

作用：能弥补不定形耐火材料施工成型后，在加热使用中产生收缩的物质称为防缩剂。

防缩剂的加入量，是根据材料使用中产生的收缩量而定的，一般为组成物总量的百分之几。其防缩措施有如下三种：

（1）热分解法

防缩剂在髙温加热过程中会发生热分解，分解后产物的摩尔体积大于分解前的反应物摩尔体积，从而可补偿材料的烧结收缩。

如用兰晶石作防缩剂时，加热到 1300~1400℃ ，兰晶石会热分解成 3Al2O3 、 2SiO2 和 SiO2 ，可产生 10%~12% 的体积膨胀效应。

（2）髙温化学反应法

加入的防缩材料，经高温化学反应后，新相的摩尔体积大于原反应相的摩尔体积，从而可补偿烧结收缩。

如在铝一镁或镁一铝浇注材料中，加人适当比例的 α- Al2O3 粉和 MgO 粉，借助于 Al2O3 与 MgO高温反应生成尖晶石（MgAl2O4）产生的体积膨胀效应而弥补烧结收缩。

（3）晶型转化法

加入在加热过程中能产生晶型转化的材料，借助于转化后的晶体的摩尔体积大于转化前的摩尔体积来补偿烧结收缩。

如在硅酸铝质浇注料或可塑料中，加入适量的硅石粉，借助石英转变成鳞石英或方石英，可产生约 12% 或 17.4% 的体积膨胀效应，而使烧结收缩得到补偿。