澆注料在常溫和高溫時要有一定的強度來滿足施工功能和使用功能，因此對其硬化機理的研討非常重要。河南耐火材料廠對此作了很多的研討，以為低水泥澆注料的硬化機理有兩種，即水化結(jié)合和凝集結(jié)合。

由鋁酸鈣水泥水化產(chǎn)生結(jié)合的原因在于：鋁酸鈣水泥水化能夠生成六方片狀或許針狀的十水鋁酸一鈣、八水鋁酸二鈣和立方狀的水化鋁酸鈣六水鋁酸三鈣晶體，以及鋁膠凝集體，最后構(gòu)成凝集一結(jié)晶網(wǎng)而產(chǎn)生堅固的結(jié)合。

由凝集產(chǎn)生的結(jié)合在于：靠參加能緩慢解離出與粒子外表的電荷相反的離子的電解質(zhì)，使凝集體外表吸順便相反電荷的離子(簡稱“反粒子”)而使電位下降，當(dāng)吸附到達“等電點”時，隨即產(chǎn)生凝集，借助于范德華力結(jié)合在一起。

對參加二氧化硅微粒的澆注料來說，其產(chǎn)生凝聚硬化的過程如下：當(dāng)二氧化硅超細粉與水混合后，由于二氧化硅超細粉活性很高，會與水效果構(gòu)成膠粒，此膠粒外表由硅醇基(Si—OH)解離成SiO+、H+而帶負電。對低水泥和超低水泥來說，此膠粒會吸附鋁酸鈣水解過程中緩慢析出的Al3+和Ca2+，使膠粒外表的℃電位下降，當(dāng)吸附到達“等電點”時，即產(chǎn)生凝集。關(guān)于超低水泥和無水泥澆注料來說，其凝聚效果是靠水分緩慢蒸發(fā)過程中參加作為分散劑的電解質(zhì)解離出的某種正離子濃度的進步，導(dǎo)致膠粒吸附更多的反粒子，然后使擴散層緊縮，直至℃電位為零時，再在范德華力效果下而產(chǎn)生的。一起反粒子的電價數(shù)也低，因此，凝聚速度要慢得多，當(dāng)然也能夠參加一些遲效促凝劑(能夠緩慢解離出反粒子的電解質(zhì))來促進凝聚和硬化。

凝聚過程中，在硅氧烷網(wǎng)中必然會吸附Al3+、Ca2+和Na+等離子，在隨后的維護或烘烤過程中，必然會生成一些水化硫鋁酸鈣(C2ASH8)物相。另一方面，加有二氧化硅超細粉澆注料凝聚后，二氧化硅外表構(gòu)成的硅醇基(Si—OH)在脫水架橋構(gòu)成硅氧烷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后產(chǎn)生硬化效果。硬化后構(gòu)成的硅氧烷網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，硅與氧之間的鍵并不隨溫度升高而拆散，其結(jié)構(gòu)強度跟著熱處理的溫度升高而升高。一起到達高溫時，二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還會與其包裹的(如氧化鋁)顆粒逐漸產(chǎn)生反響生成莫來石。因此，低水泥、超低水泥以及無水泥澆注料。

不光烘干后的力學(xué)強度比一般澆注料高，并且飽嘗中溫和高溫?zé)崽幚砗罅W(xué)強度也要高得多。不存在一般澆注料那樣的中溫力學(xué)強度下降的現(xiàn)象。

低水泥澆注料的強度

在上述的二氧化硅微粉硬化機理中，闡述了其低溫強度產(chǎn)生的原因，在此不再詳述。其中溫強度比較高，是由于它能把微粉之問構(gòu)成的網(wǎng)狀鏈一向保持到1200℃左右的原因。依據(jù)參加澆注料后接觸的粉體不同，它的結(jié)合機理又可分為兩類。第一類是氧化鋁的粉體，在低溫下，這些粉體吸附在由硅灰構(gòu)成的網(wǎng)狀鏈上，具有較強的低溫強度；而到700℃，則與硅灰反響構(gòu)成非化學(xué)計量化合物，直到最終到達1200℃左右，構(gòu)成較大的莫來石晶體。由于莫來石的針狀交織晶體和原網(wǎng)絡(luò)鏈的兩層效果，使它具有較高的中溫強度；第二類是硅灰參加后，接觸到的既無水化反響，又不與二氧化硅起其他化學(xué)反響的粉體，如碳化硅(SiC)、鋯英石(ZrSiO4)等粉體。從低溫開始直到1200℃以上，這類粉體都附著在硅灰外表水化構(gòu)成的硅膠脫水聚合后的網(wǎng)狀鏈上，這種網(wǎng)狀鏈在中溫范圍內(nèi)不變的形狀則保證了這類澆注料或制品具有適當(dāng)高的中溫冷卻強度。

高溫處理后的強度首要來自高溫?zé)Y(jié)，生成高強度結(jié)構(gòu)。微粉由于外表缺點多，外表質(zhì)點的活化和無序化，具有能態(tài)高、活性大的特色，然后能夠促進燒結(jié)過程。通過剛玉澆注料得出如下成果：一是微粉填補空隙減少了氣孔，因此參加量不能太大，否則會由于堆積密度小和不能嚴密堆積而導(dǎo)致不行致密；二是微粉分布在顆粒邊緣，因其外表活性和質(zhì)點的可動性，能在較低的溫度下與顆粒結(jié)合得較好，封閉部分貫通氣孔，然后使制品致密化，強度增加，促進燒結(jié)，這個成果只要在微粉粒度小于5mm的時分才表現(xiàn)得比較顯著。但是不能促進燒結(jié)，這是由于活性氧化鋁外表水化物的構(gòu)成和在燒結(jié)時水化物分化時的氣體逸出破壞了制品的致密結(jié)構(gòu)的原因。

關(guān)于低水泥澆注料來說，由于它的氣孔率較低，透氣性差，在烘烤時容易產(chǎn)生爆裂，因此，澆注料容易產(chǎn)生爆裂的原因，多數(shù)材料以為是微粉的加人，阻塞了氣孔而使排氣通道不暢。但是，國外學(xué)者通過對硅微粉的研討以為，參加硅微粉后，它與鋁酸鈣水泥產(chǎn)生反響，構(gòu)成了相似沸石的鈣鋁硅化合物，這種水化物在300℃以后才脫水，并且時間極短，會由于快速放出很多蒸汽而導(dǎo)致爆裂。