流動性是自流澆注料的最重要的特征。當(dāng)耐火骨料、粉料、水和添加劑進(jìn)行混合時，它們就形成以了可流動性的黏性成分。如果這種成分不借助于外部能量就可以流動，那么它就可以稱為自流澆注料。澆注料的施工取決于澆注料的流動性以及由于硬化失去流動性的時間。失去流動性一直是耐火澆注料的主要問題。
是各種自流澆注料中，無水泥澆注料在技術(shù)上時重要的。含水泥自流技術(shù)主要是對粒度分布進(jìn)行調(diào)整。澆注料中的水泥起的是細(xì)填料和結(jié)合劑的作用，因此無水泥會影響澆注料的特性。所以在無水泥澆注料中就需要采用合適的結(jié)合劑，并精心地調(diào)整粒度分布以便提供顆粒與顆粒之間的緊密堆積，來獲得較高的強(qiáng)度，并不影響流動。
一般來說，耐火材料生產(chǎn)廠家都想獲得致密的結(jié)構(gòu)。然而，對于澆注料而言，由于流動性，就必須綜合考慮密度與流動性。加水提高了流動性，但是會產(chǎn)生帶氣孔的結(jié)構(gòu)。從理論上講，可以預(yù)期取得100%的密度，但是對于流動性來說是個反論。
流動是顆粒相互之間移動的作用。100%的堆積密度使顆粒之間不能移動，從而妨礙流動。因此，對澆注料來說，粒度分布對堆積密度和流動特性均是重要的，它最終決定了應(yīng)用的難易性。用溶膠替代水泥結(jié)合劑時耐火材料領(lǐng)域中的一種新的方法。在各種無水泥的結(jié)合劑中，研究了各種溶膠。由于硅溶膠相對易于生產(chǎn)和較高的穩(wěn)定性，故得到了廣泛的認(rèn)可。硅溶膠結(jié)合劑由分散在堿介質(zhì)中的納米大小的膠體的硅顆粒組成。
堿介質(zhì)在硅顆粒上產(chǎn)生電荷，相互排斥，產(chǎn)生了穩(wěn)定性。由于帶正電荷離子（Na+或NH4+）的存在或PH值（水分蒸發(fā)）的變化，當(dāng)排斥作用減弱時，溶膠轉(zhuǎn)變成凝膠。在該過程中，顆粒表面上的羚基凝固，脫除了水分，形成Si—O—Si結(jié)合，產(chǎn)生了膠著與結(jié)合。
澆注料的制備
本研究采用了具有不同粒度分布的兩種澆注料。白色板狀氧化鋁、硅線石砂、硅微粉、煅燒氧化鋁以及硅溶膠是所采用的原料。所有這些原料的梯形都是具有不同的物理化學(xué)性能。
表1 配料組成
分兩種配料成分混合了原料。在行星式混料機(jī)中對兩種配料進(jìn)行干混，在混料期間，按12、13、14、15、16和18的體積與重量百分比（溶膠的體積以cm3為單位加入到100g的配料中）將硅溶膠加入到配料中。
采用流動杯檢驗(yàn)混合好的料的自流性能。將混好的料裝入杯中，經(jīng)30s后，向上拉杯子使料在流動臺上流動（不采用振動）。使料流動120s之后便完成了流動測定。用8個不同流動方向的平均值測定了流動值。
根據(jù)自流性研究確定了澆注料中溶膠含量的最佳化。將最佳溶膠含量的澆注料澆注在潤滑了的鋼膜中，用于檢測常溫耐壓強(qiáng)度（50mm3制品）和抗折強(qiáng)度（制品尺寸150mm×25mm×25mm）。澆注好的制品在模中放置24h，然后脫模，在空氣中干燥24h，最后在爐中于110℃干燥24h。澆注后澆注料的成型制品在900℃和1400℃進(jìn)行了燒成，保溫2h。
用干燥和燒成后的50mm3制品檢測了體積密度和常溫耐壓強(qiáng)度，在1400℃檢測了高溫抗折強(qiáng)度。根據(jù)印度標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)要求，測定了荷重軟化點(diǎn)、永久線變化以及耐剝落性。按照酸溶解法，進(jìn)行了初始原料的化學(xué)分析。用阿基米德原料，用液體置換法測定了體積密度。在萬能試驗(yàn)機(jī)中檢測了常溫耐壓強(qiáng)度，采用12.5cm跨度測定了高溫強(qiáng)度。
物理化學(xué)性能
初始原料的物理化學(xué)性能表明，所有原料均為高純度，僅發(fā)現(xiàn)少量的鐵和堿性雜質(zhì)。骨料為白色板狀氧化鋁，其氣孔率低，非常適用于澆注料。硅線石砂也含有相當(dāng)?shù)偷碾s質(zhì)。超細(xì)氧化鋁的粒度范圍為6~8um，并且含有剛玉相（α—Al2O3＞95%）。硅溶膠具有40%的固體含量，其粒度處于納米的范圍。
自流性能
繪出了兩種成分的流動值與溶膠含量的比較圖。一般來說，流動值隨著溶膠含量的增加而提高。然而，兩種成分的流動值在溶膠含量為15%時均達(dá)到了最大值；溶膠含量超過15%，流動值下降。在溶膠含量為18%時，由于配料中的高液體含量，混好的料中存在液相的部分偏析。
成分A的流動值比成分B的流動值要高得多。含有大量的粗顆粒會在配料中引起摩擦，對成分B的流動妨礙較大。含有大量的硅微粉也使成分A具有較好的流動性。然而，含15%溶膠的成分顯示出最有效的流動性，而且被選擇進(jìn)一步用于室用和高溫物理化學(xué)特性的研究工作。
