摘 要

本文主要使用钾水玻璃和锂水玻璃来改性钠水玻璃界面结合剂，并研究了它的粘结性、固化性和工艺性等方面的性能。改性后的钠水玻璃结合剂主要由胶料、粉料和外加剂三部分组成。胶料主要是由钾水玻璃、锂水玻璃和钠水玻璃以一定比例混合而成，它主要起着提高粘结强度的作用；粉料主要是刚玉、矾土、硅灰和α-氧化铝粉，它可以提高结合剂的耐高温性能和力学性能；外加剂主要由硼酸锌、CA-50和三聚磷酸钠组成，它主要是改善结合剂的工艺性能。改性后的钠水玻璃结合剂不仅拥有良好的粘结性，而且还有不错的工艺性能。

论文主要实验了单组分、双组分和三组分水玻璃体系界面结合剂的综合性能，并探究了影响界面结合剂性能的原料、工艺等方面的因素。

研究结果表明：双组分、三组分水玻璃体系结合剂比单组分的粘结性能要好 ；钾水玻璃、钠水玻璃二元复合体系的界面结合剂性能最为优异，它的粘结强度大，工艺性能良好；改变某些工艺条件会影响结合剂的粘结性能。

关键词：水玻璃 粘结强度 结合剂

Abstract

In this paper,potassium silicate and Lithium water glass will be used to modify the interfacial bonding agent of sodium water glass and studies its performance of adhesiveness、curing property and technological property.Modified sodium water glass adhesive is mainly composed of rubber, powder and admixtures.Rubber mainly are made by mixture of potassium silicate、Lithium water glass and sodium water glass at a certain proportion.Powder is mainly composed of corundum, alumina, silica fume and α- alumina powder which can improve the high temperature resistance and mechanical properties of binding agent;adhesiveness is mainly conposed of zinc borates 、CA-50 and sodium tripolyphosphate,which improve technological property. Modified sodium water glass adhesive not only has good adhesiveness, but also a good technological property.

This paper mainly studies that there are some properties of water glass adhesive with single-component, two-component and three-component and a few of factors of raw materials, technology and other aspects which influence bonding strength of the adhesive .

The research show that:two-component, three-component water glass adhesive are better than single-component water glass adhesive; There is a interfacial bonding agent of compound two-component of potassium silicate and sodium silicate which has brilliant properties of high bond strength and excellent process performance.Bonding strength will be affected by changing some conditions.

Key words: water glass bonding strength adhesive

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究进展及存在的主要问题 1

1.2 实验研究的目标及内容 3

1.2.1 研究目标 3

1.2.2 研究内容 3

第2章 实验部分 4

3.1 原料选择与基本性能 4

3.2 主要实验仪器与设备 6

3.3 设计实验方案 6

3.3 主要实验测试方法 6

第3章 实验结果与讨论 8

3.3 单一水玻璃体系结合剂的实验方案 8

3.3 双组分水玻璃体系结合剂的实验方案 10

3.3 三组分水玻璃体系结合剂的实验方案 17

3.3 添加不同比例的硼酸锌对比实验方案 20

3.3 添加不同比例CA-50的对比实验方案 21

3.3 替换原料的对比实验方案 22

3.3 磷酸铝体系界面结合剂的对比实验方案 23

3.3 复合磷酸盐体系界面结合剂对比实验方案 26

3.3 六偏磷酸钠与三聚磷酸钠的对比实验方案 27

3.3 一些其他影响因素的分析与探究 28

第4章 基本结论 30

参考文献 31

致谢 32

第1章 绪论

1.1 研究进展及存在的主要问题

当今时代，电力能源已经悄然演变成人类文明不可或缺的生产和生活资料。在人类社会不断进步和科学技术快速发展的推动下，风力发电、核能发电、太阳能发电、水力发电等一系列新型发电方式开始出现并逐渐占据了更多的发电市场。但不可否认的是，火力发电在中国仍然是最主要的发电方式。而在大型火力厂，CFB锅炉是一种很常用的燃烧炉。这种CFB锅炉在使用过程中由于长期受到高温气流、煤粉以及其他颗粒的剧烈冲刷而导致炉子内壁的高温耐火材料层逐渐开裂、脱落，从而造成发电系统无法正常工作，会给发电厂及人们的生产生活造成巨大的经济损失。因此，发电厂每年要进行系统检修，而其中很重要的检修任务是对炉子内壁的耐火材料层的重新砌筑。发电厂过于频繁的停产检修将会对自身造成很大的经济损失，减弱自己在发电市场的竞争力。在当今经济新常态的趋势下，提高自身的发电能力，减少自身的发电成本，这是提高发电厂生存竞争能力的一个重要的发展方向。为此，增加耐火材料层的使用寿命，减少设备维护的次数，这已成了发电厂迫切希望解决的问题。在以前，耐火材料涂层可以使用半年到一年的时间。而现在，发电厂不断提出新的更高的要求：把耐火材料涂层的使用寿命提高到一年到两年的时间。若想提高耐火材料涂层的使用时间，这其中关系到两个重要的方面。一是耐火材料本身的性质，如强度、耐磨性等；二是CFB修补料与基体结合强度的问题，这是保证修补料在使用过程中不脱落的关键。目前所面临的现状是，市场上缺少一种耐高温，粘结性很强的粘结剂，成为制约耐火材料使用期限的瓶颈，但这个问题引起科研人员广泛的研究。

粘结剂的应用历史比较早，可以追溯到我国秦代的铸造工艺中；而直到19世纪中后期，它的研究才开始走向系统化、深入化。在机械和电子工业快速发展的推动下，日本、前苏联、美国在上世纪70年代相继开展粘结剂研究，我国则起步较晚，80年代开始，90年代进入一个快速发展的时期。目前，我国已有3500个以上粘结剂生产厂家，产品种类超过3000个^[1]。粘结剂作为一种新技术，与传统连接技术相比，有着非破坏性、安全性、适用性的特点，从而广泛使用在粘结、密封等领域。