氧化鋁泥漿之流變特性及其在不定形耐火材料之應用

本研究是從膠體化學的觀點去闡明分散劑及超微粉對氧化鋁泥漿流變性及澆注胚體性 質的影響，並將此研究應用於不定形耐火材料之開發。 氧化鋁泥漿由流變儀量測所呈現之擬塑性現象，經以Bingham 近似法分析，可得到塑 性黏度ηpl及Bingham 降伏應力τB 。膠體的有效體積分率φF 是從ηpl經由Thomas 方程式計算而得。膠體凝膠度ＣFp則為φF 與固體體積分率φF 之比值。耐火混凝土 所呈現的黏塑彈性則是以動力學及餘弦波動方法分析。 NaPO分散劑在氧化鋁泥漿中是借吸附於粒子表面及增加泥漿pH值，使粒子表面 電位增加，而導致泥漿之τB 及ＣFP降低。相反地，超微粉由於本身表面化學特性之 影響而提高氧化鋁泥漿之τB 及ＣFP。NaPO分散劑之添加也會使得澆注胚體更 緻密氣孔愈小；而超微粉之添加則有反效果。 氧化鋁泥漿流變性及澆注胚體性質之間的關係在本研究中被討論，當膠體凝膠度ＣFP 大於１．５時，澆注胚體之相對密度ρG 與變性之ＣFP有準線性關係。此表示在澆 注脫水時，泥漿之大部份構造特徵被保存下來。 將氧化鋁泥漿之流變特性應用於耐火混凝土及高爐流道澆注型耐火材料，已能成功製 造出水分只需５∼６wt％的不定形耐火材料。此種不定形耐火材料之流動性及偏析現 象也被從泥漿流變學的角度去討論。