不定形耐火材料的組成

不定型耐火材料由耐火骨料、粉料、結合劑或外加劑以一定比例組成的混合料，不經煅燒能直接使用或加適當的液體調配后使用。
 
耐火骨料：一般是指粒徑大于0.088mm的顆粒料。是不定形耐火材料組織中的主體材料，起骨架作用，決定其物理力學和高溫使用性質。一般來說，耐火骨料的品種和臨界粒徑，應根據爐襯厚度、施工方法和使用條件的要求選擇。   
 
耐火粉料：也稱細粉，指粒徑等于或小于0.088mm的顆粒料，它是基質材料，一般在高溫作用下起聯結或膠結耐火骨料的作用，使之獲得高溫物理力學性能和使用性能。細粉能填充耐火骨料的孔隙，也能賦予或改善拌和物的作業性和提高材料的致密度。
 
結合劑：能使耐火骨料和粉料膠結起來顯示一定強度的材料。可用無機、有機及其復合物等材料。它在一定條件下，通過化學、聚合和凝聚等作用，使拌和物硬化獲得強度。但其中含有較多的低熔點物質，應盡量減少其用量。
 
外加劑：強化結合劑作用和提高基質相性能的材料。它是耐火骨料、耐火粉料和結合劑構成的基本組分以外的材料，故稱為外加劑。可分為促凝劑、分散劑、減水劑、抑制劑、早強劑、緩凝劑、快干劑、燒結劑、膨脹

水玻璃結合的不定型耐火材料
硅酸鹽結合劑作為不定形耐火材料結合劑的主要品種為含堿金屬硅酸鹽，即通稱水玻璃。
 
（1)水玻璃。水玻璃為許多鈉硅酸鹽的混合物。在耐火材料中所用者多為模數2～3的非晶質。其密度和熔點不固定，依模數的不同而有相應的變化，在模數為4以內的范圍，其密度隨SiO2含量的提高而增加。在不定形耐火材料中多使用粘稠狀水玻璃，密度為1.30～1.40g／cm3。
 
1)水玻璃的凝結與硬化：水玻璃具有相當良的粘結性。此種粘結性的形成過程依凝結硬化條件不同而有某些差別，但都與形成凝聚結構有關。
 
在常溫下，凝結和硬化很緩慢。在生產中為促進水玻璃的硬化，往往添加一定促硬劑。通常多用酸或含金屬離子的外加物，以使水玻璃堿溶液發生中和作用，加速硅酸鈉的水解，使硅氧凝膠不斷析出并凝聚。
 
由于此種水玻璃加促硬劑后在大氣中即可硬化，故常稱為氣硬性結合劑。
 
2)水玻璃硬化體在加熱時的變化，水玻璃硬化體在加熱到50℃以上即開始脫水，過100℃時硅氧凝膠中的大部分水分即可排除，到300℃基本排盡。
 
3)水玻璃的應用：水玻璃除不宜同易水化的白云石類材料配合外，同其他任何瘠性材料皆可配制成各種不定形耐火材料。但是，由水玻璃結合的不定形耐火材料，不宜水浸和受潮。

不定型耐火材料中常用的外加劑

外加劑是指不定型耐火材料中除耐火的瘠性料(粒狀和粉狀料)和耐火粘土等塑性料以及結合劑等主要原料以外，在配制過程中摻入的用以改善不定形耐火材料性能的物質。
 
外加劑的用量均不大，一般不過結合劑用量的5％。不定形耐火材料中常用的外加劑有減水劑、調凝劑(促凝劑、早強劑和緩凝劑)、加氣劑、膨脹劑、緩蝕劑等。
 
1、減水劑：在不影響不定形耐火材料可塑性的條件下，減水劑能使單位用水量減少；或在不改變單位用水量的條件下，可改善不定形耐火材料的可塑性，或同時具有以上兩種效果。因此，此種減水劑也常稱為增塑劑。
 
在不定形耐火材料中，減水劑主要用作水泥結合的澆注料和水硬性耐火泥的外加劑。 常用的不定形耐火材料減水劑有木質素系減水劑和萘系減水劑。另外，還有水溶性樹脂(密胺樹脂)減水劑和糖密類減水劑、腐植酸鹽減水劑。 
 
2、調凝劑：調凝劑是調節不定形耐火材料凝結及硬化速度的外加劑。
    
(1)促凝劑與促硬劑(早強劑)：促凝劑是能加速凝結的外加劑，有的也有促硬作用，即導致結合體早期強度增長，但對后期強度不一定有積作用，因此促凝劑也常稱為促硬劑(早強劑)。
    
(2)緩凝劑：為便于施工和儲存，需加少量緩凝劑，以適當延長結合劑凝結硬化時間。一般而言，這些外加劑雖可使結合劑的凝結硬化速度放慢，但并不改變結合劑反應產物的組成或性能。
 
3、緩蝕劑：緩蝕劑是減緩金屬銹蝕的外加劑。
 
4、其他外加劑：膨脹劑、助熔劑、加氣劑、泡沫劑等等。