水合氧化铝作为耐火材料浇注料结合剂，可以避免向浇注料中引入氧化钙，不仅可以减少高温液相的生成量，使浇注料具有更高的抗熔渣侵蚀及渗透能力和抗剥落能力，还可以提高浇注料的体积稳定性，减少浇注料内微裂纹生成，提高浇注料高温处理后的强度。由于水合氧化铝是无定形态的，且具有很高的比表面积，水合氧化铝一经与水接触，便迅速发生剧烈的水化反应并形成大量的水化产物。因此水合氧化铝水化初期的水化反应很快，从而造成浇注料流动性衰减很快，导致浇注料的施工时间/可工作时间非常短。

水合氧化铝的水化是由颗粒表面开始，逐渐发展至颗粒内部的动态过程。因此，通过降低颗粒表面层的水化速率，将会有效地减缓水合氧化铝水化初期的水化速率，从而减缓浇注料流动性衰减，延长浇注料的施工时间。我们前期研究发现，水合氧化铝颗粒中含有Al-O₄、Al-O₅和Al-O₆多面体，其中Al-O₅多面体化学反应活性较高，且主要分布在水合氧化铝颗粒的表面，在水合氧化铝水化过程中，尤其是水化初期，Al-O₅易发生羟基化形成Al-OH，可能是造成水合氧化铝水化速率较大的根本原因。我们还研究发现，通过对水合氧化铝进行球磨，粒径较小的颗粒可以填充入较大颗粒上的孔隙中，减少了颗粒表面易发生羟基化的Al-O₅多面体与水发生接触的几率，从而延长了水合氧化铝的水化时间，提高水合氧化铝结合浇注料的流动性。因此，本工作选择将碱式碳酸镁与水合氧化铝共混，研究发现共混碱式碳酸镁后水合氧化铝的水化减缓，共混了碱式碳酸镁的水合氧化铝结合的浇注料流动性提高。

作者简介：

陈留刚，男，1988年4月，副教授，博士，硕士研究生导师，郑州大学青年拔尖人才；现就职于郑州大学，河南省高温功能材料重点实验室。2016年8月毕业于比利时荷语鲁汶大学。

主要研究方向为耐火材料与所盛载的熔体（熔渣、熔融金属及熔盐）等之间的界面反应；水合氧化铝和活性氧化镁等结合剂的水化行为和机理；耐火材料微结构设计及制备等。先后主持并承担了国家及省部级科研项目2项，国家重点实验室开放基金1项，郑州大学人才项目2项。截止目前，在《Corrosion Science》、《Journal of the European Ceramic Society》及《Journal of the American Ceramic Society》等SCI学术期刊发表学术论文50余篇，在“UNITECR”等国际耐火材料会议做大会口头报告10次，申请国家发明专利3项。