在不定型耐火材料的发展中,结合剂的发展是关键因素。从不定型耐火材料的结合方式来看,其发展趋势为水合结合、化学结合、水合结合与凝聚结合相结合、凝聚结合,即从可能带入高杂质的结合剂向低杂质,乃至无杂质的结合剂的方向发展,从而极大地提高了耐火材料的纯度。这类材料不生成新的低熔融相,使其高温性能得到改善,能够应用于更高温度的状态。目前在该领域大多采用的是氧化铝溶胶作为凝聚结合的结合剂,但氧化铝溶胶由于在强酸性条件下稳定,强酸性对无机骨料组分影响较大;另外,由于氧化铝溶胶固含量不高,团聚现象严重等,严重阻碍了其应用前景。本论文的工作主要由两部分组成,第一部分主要探讨了采用新的合成方法来制备氧化铝溶胶及其复合溶胶的体系,期望得到形貌可控,制备工艺简单的溶胶体系,探索新的合成工艺及其条件。第二部分是在制备的氧化铝溶胶中添加水溶性高分子或高分子乳液制成氧化铝-有机高分子复合结合剂,并作为刚玉质浇注料的结合剂,期望通过该类复合结合剂来有效地提高试样的早期强度。具体研究工作如下:(1)采用仿生物矿化的方法,以有机高分子PEI为模板,异丙醇铝为原料,依照Sol-Gel原理制备了一系列不同含量的氧化铝溶胶,对其微观结构进行了分析、表征,同时将氧化铝溶胶体系形成的干燥凝胶,经不同温度处理,对最终产物的微观结构进行了表征。(2)采用仿生物矿化的方法,以有机高分子PEI为模板,乳酸铝和乳酸镁为原料,依照Sol-Gel原理制备了一系列铝镁复合溶胶,研究了室温下制备的铝镁复合溶胶的基本性质,结果表明:在室温15℃的条件下,制备的铝镁复合溶胶具有和模板相似的凝聚态结构,这种特殊形貌的形成与PEI的催化功能有关。(3)以高纯拟薄水铝石和有机高分子为原料,在一定条件下制备铝溶胶-高分子复合结合剂,该结合剂在刚玉质浇注料中的应用结果表明:以铝溶胶-乳液复合结合剂的结合效果最好,当其交联剂加入量为乳液单体的5%,交联温度为110℃时,其试样的烘后强度可以达到4MPa,并对经不同热处理温度后的试样的常规性能进行了检测,通过SEM图片对结合剂的结合机理进行了简单的探讨。(4)对铝溶胶-乳液复合结合剂、铝溶胶-聚丙烯酰胺、水泥结合剂对刚玉质浇注料结合强度进行了比较,研究了三种不同结合剂对刚玉质浇注料常规性能的影响,并通过SEM图片对三种不同结合剂的结合机理进行了简单的探讨。