高岭石类耐火材料的种类及化学成分分析

(1)粘土质耐火材料 粘土质耐火材料通常是指Al₂O₃的质量分数约30%～46%,矿物组成以高岭石为主的耐火粘土,其分子式为Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O。纯高岭石为白色,密度为2.6g/cm³,熔融温度为1750～1787℃。在熔模铸造中通常是将耐火粘土加入加固层涂料中以提高水玻璃型壳的常温强度和高温强度,这类型壳不必装箱填砂,可单壳进行焙烧、浇注,故常称做高强度型壳。

常用粘土一般可分为软质粘土和硬质粘土两类。

(2)耐火粘土熟料 耐火粘土熟料是将高岭石类生粘土(多为硬质粘土),经高温煅烧再破碎而成的。其主要相组成为莫来石和玻璃相,有时还有少量的方石英。相组成与原材料中的Al₂O₃含量、煅烧温度和保温时间有一定关系。随着Al₂O₃含量增加、煅烧温度提高以及煅烧时间延长,其莫来石的含量增多。

耐火粘土熟料一般Al₂O₃的质量分数为40%左右,SiO₂的质量分数在50%左右,并存在少量Fe₂O₃、MgO、Na₂O、K₂ O等杂质,已在精铸中广泛地使用。几种常用高岭石类耐火粘土熟料见表2-32。此外,丁蜀匣钵、山东焦宝石及河北古冶矾土也属此类耐火粘土熟料。

表2-32 几种常用高岭石类耐火粘土熟料(www.xing528.com)

航空行业规定的熔模铸造用上店土砂(粉)的化学成分见表2-33,其他性能为耐火度≥1750℃,体积密度≥2.4g/cm²,w(水分)≤0.3%,砂中w(粉尘)≤0.3%,w(莫来石)≤45%,w(方英石)≤15%～20%。

表2-33 熔模铸造用上店土砂(粉)的化学成分