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水玻璃是什么？水玻璃结合剂的性质

发布日期： 2016-10-29 00:00:00 阅读量（1274）作者：

水玻璃为许多钠硅酸盐的混合物。其中有原硅酸钠(2Na2O•SiO2)、正硅酸钠(Na2O•SiO2)，和二硅酸钠(Na2O•2SiO2)等。另外，还有f-SiO2。

结晶质水玻璃的结构为硅氧四面体同钠离子呈规则排列，密度及熔点皆有定值。在耐火材料中所用者多为模数大于2的非晶质者，其密度和熔点不固定，依模数的不同而有相应的变化，在模数为4的范围内，其密度随SiO2含量的提高而增加。将此种水玻璃加热时，在很大温度范围内逐渐软化，开始软化时粘度约为4MPa•s，流动时约为10kPa•s。其中模数较低者开始软化温度较低；反之，软化温度较高。不同模数的水玻璃在各种温度下的粘度如图9-1所示。

不同模数的水玻璃在各种温度下的粘度

(1)水玻璃的凝结与硬化：水玻璃具有相当优良的粘结性。其粘结性因凝结硬化条件不同而有差异，与所形成的凝聚结构有关。在无外加剂情况下，水玻璃溶液经过干燥，其中硅酸钠进行聚合形成硅氧链。

有人认为硅酸钠的粘结硬化是由于水解作用生成的不稳定的硅氧凝胶进行聚集，甚至形成氧化硅结晶骨架。当干燥后形成硅氧凝胶体。在常温下，纯硅酸钠水溶液中的硬化是较缓慢的。在生产中为促进水玻璃的硬化，通常加入硅氟化钠、氯化铝和聚氯化铝、磷酸、磷酸铝和聚合磷酸铝，以及含Zn、Pb、Fe、Mg的磷酸盐等促硬剂。

(2)水玻璃硬化体在加热时的变化：水玻璃硬化体在加热到50℃以上时即开始脱水，超过100℃时，硅氧凝胶中的大部分水分即可排除，到300℃基本排尽。由于水分排除，凝胶体产生紧缩，使水玻璃硬化体的结构致密和强度提高。

当温度在300〜500℃范围时，水玻璃硬化体的结构无明显变化。在开始时强度仍有所增长，在400℃左右时达最高值。这可能是因硅氧凝胶体继续脱水后，在NaOH介质和氟化钠作为矿化剂存在以及高温和内部水蒸气压力较高等条件下，部分地生成β-石英微晶体。当温度接近600℃时，水玻璃硬化体的体积略为膨胀，出现一些小空隙。这可能是因β-石英在573℃时发生晶型转变而引起的。此时，强度有所下降。水玻璃模数越大，这种现象越明显。

当加热到600〜700℃时，在水玻璃硬化体的差热分析曲线上有明显的放热峰。这是因为有二硅酸钠晶体生成。这时水玻璃硬化体的强度有进一步提高。

当加热到700℃以上到900℃时，由于局部地逐渐出现液相(如二硅酸钠的熔点为874℃)，因而水玻璃产生收缩，热态强度也随之降低。水玻璃的模数愈小，加入的Na2SiFs愈多，这种影响愈严重。