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正磷酸本身并無粘結(jié)性，它在水溶液中能離解成磷酸二氫根(H2PO4-)、磷酸一氫根(HPO42-)和磷酸根(PO43-)離子。當(dāng)磷酸加入到耐火材料配料中時(shí)，在常溫或加熱時(shí)它能與多種耐火骨料和粉料中的金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)生成復(fù)式磷酸鹽，而大多數(shù)復(fù)式磷酸鹽具有膠結(jié)能力，能將耐火骨料與粉料結(jié)合起來。加熱后不斷分解出P2O5并形成高熔點(diǎn)物質(zhì)。
磷酸的膠結(jié)性能與耐火原料中主要氧化物的性質(zhì)有密切關(guān)系。在常溫條件下，磷酸可與弱堿性和無定形氧化物反應(yīng)，其生成物具有較強(qiáng)的膠結(jié)性能;與強(qiáng)堿性氧化物反應(yīng)激烈，立即凝結(jié)形成多孔疏松結(jié)合體;與酸性或中性氧化物在常溫下一般不發(fā)生反應(yīng)，必須加熱或提高反應(yīng)物活性才能反應(yīng)。因此，磷酸通常用做酸性和中性耐火材料的結(jié)合劑，如磷酸結(jié)合的硅酸鋁質(zhì)、剛玉和莫來石質(zhì)、硅質(zhì)、鋯質(zhì)等耐火澆注料(見表2)和不燒高鋁磚等。
磷酸結(jié)合的不定形耐火材料一般需要加熱才能產(chǎn)生強(qiáng)度，故稱熱硬性不定形耐火材料;但當(dāng)摻加促凝劑后，在常溫下也可獲得較好的強(qiáng)度。常用的促凝劑有鋁酸鹽水泥、氧化鎂、氫氧化鋁、氟化銨(NH4F)及其它銨鹽、硅酸鹽水泥等。我國最常用的促凝劑是鋁酸鹽水泥，其中礬土水泥的效果較好。促凝機(jī)理是較為復(fù)雜的，其基本過程是磷酸根離子奪取促凝劑組成中的金屬陽離子(或銨離子)，并形成膠凝性能較好的磷酸鹽、含水磷酸鹽或使生成物沉淀，從而使不定形耐火材料發(fā)生凝結(jié)和硬化。
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