В табл. 3 приведены некоторые характеристики АФС, приготовленных в одних условиях на различных партиях А1(ОН)₃ [105].

Уже отмечалось, что при рН>2,0 фосфаты алюминия выпадают в осадок. Поэтому рекомендуют рН = 1,8-М,5

ТАБЛИЦА 3. Свойства АФС

ТАБЛИЦА 3. Свойства АФС

Разбавление водой АФС уменьшает срок ее живучести (возможно, вследствие гидролиза фосфатов).

Разновидность алюмофосфатной связки для огнеупорных бетонов получают, нейтрализуя Н3РО4 отвальными шлаками, образующимися при выплавке алюминия или алюминиевых сплавов и содержащими до 10—35 % металлического алюминия. Смесь подвергают термической обработке при 100—500 °С. Известна гли-нистофосфатная связка, получаемая кипячением смеси глины с ортофосфорной кислотой.

Подобную связку получают нейтрализацией шликера глиной при кипячении в течение 5 минут. Если принять оптимальное мольное отношение в связке AI2O3/P2O5 за единицу, то хорошие результаты получают для «связки», отвечающей AI2O3/P2O5 — = 0,3-f-0,7. Применение такой связки по сравнению с затворением глинисто-шамотных составов ортофосфорной кислотой ликвидируют вспучивание масс и позволяет работать с полусухими массами. При формовании огнеупорных блоков (давление прессования 6 МПа к шамоту добавляют около 20 % глинисто-фосфатной связки. Через 3 мес хранения АФС (в закрытом сосуде) выпадает осадок, составляющий примерно 38 % от массы связки. Минимальная температура, после которой отвердевшая связка (клеевое соединение) становится водоустойчивой, от 400 °С (кипячение в воде) до 500 °С (кипячение в НС1).

Отвердевшая при нормальной температуре алюмофосфатная связка содержит кристаллическую алюмофосфорную кислоту А1Н₃(Р0₄)₂-ЗН20 и частично аморфную фазу. При нагреве до 140 °С теряется кристаллизационная вода, а при 170 °С алюмо-фосфорная кислота переходит в А1Р0₄ и А1(Н₂Р0₄)з. При 250— 300 °С отвердевшая связка приобретает водостойкость, причем в интервале от 240 до 250 °С кристаллы А1(Н₂Р0₄)з превращаются в рентгеноаморфный продукт. При дальнейшем нагреве продолжается дегидратация, и при 800 °С связка содержит полифосфат А1(Р0₃)₃ и небольшое количество А1Р0₄ — коистоба-лита [120]. При нагреве до 1000 °С происходит спекание Al (РОз)з и частичное его разложение. Выше 1300 °С наблюдается интенсивное разложение фосфата и потеря Р2О5.

В работе [121] АФС модифицировали введением В₂О_а. С этой целью в АФС с мольным отношением P2O5/AI2O3, равным 3, добавляли Во0₃ в виде тонкодисперсной Н₃В0₃ и приготовляли связки, в которых мольное отношение B2O3/AI2O3 составляло от 0,25 до 6,0. Введение В₂0₃ влияет на термические превращения связки.

Если связка прогрета до 150 °С, то, как показали хромато-графические исследования, в присутствии В₂0₃ образуется орто-фосфат и небольшое количество пирофосфата. При 220 °С появляется триметафосфат. При 260 °С — более высокополимерные фосфаты. Введение В₂0з приводит к понижению температуры конденсации фосфатов. При 220 °С начинается взаимодействие В₂0₃ (Н₃В0₃ разлагается при 150 °С) с фосфатной составляющей с образованием ВРОч. При более высоких температурах получают А1РО_ч и новую фазу, а в интервале от 260 до 550 °С — непрерывный ряд фосфат-анионов от орто- до высокополимерных. При 900 °С наблюдается переход полифосфата А1(Р0₃)₃ (В) в фосфат с другой формой кристалла А1(Р0₃)₃ (Л), исчезает AIPO4, увеличивается концентрация Х-фазы и ВРО4.