水合氧化铝作为无水泥结合剂被越来越多的应用于耐火浇注料中。这是因为在使用过程中避免了氧化钙的引入,提高了浇注料中高温液相的生成温度,改善了浇注料的抗熔渣侵蚀能力及抗剥落能力等高温性能。但是水合氧化铝具有较大的比表面积,与水接触后会发生剧烈的水化反应,在短时间内生成大量水化产物,这些水化产物填充于浇注料各组分之间的空隙中,导致浇注料的流动度迅速衰减,发生凝结硬化,从而导致水合氧化铝结合浇注料的可施工时间非常短。然而关于如何控制水合氧化铝的水化速率,尤其是水化初期的水化速率,以调控浇注料的施工时间尚未找到明确的途径。已有的研究大多是对水合氧化铝水化过程的物相组分及形貌变化表征,尚未有研究报道影响水合氧化铝水化速率快的根本原因。研究发现,氧化铝（Al2O3）中存在三种Al-On多面体,且不同类型的氧化铝中三种Al-On多面体的比例并不相同。通过对比γ-Al2O3与水合氧化铝发现,这两种氧化铝具有相似的比表面积,但水化速率却相差很大;进一步研究发现,γ-Al2O3与水合氧化铝中三种Al-On多面体的比例不同。与γ-Al2O3相比,水合氧化铝中存在更高比例的Al-O5多面体,因而导致水合氧化铝水化速率快。另外,已有研究表明,通过对γ-Al2O3掺杂碱土金属氧化物,可以延缓γ-Al2O3的水化速率。因此,可以推测,通过对水合氧化铝颗粒进行掺杂,降低颗粒表面层的水化速率,可以有效减缓水合氧化铝水化初期的水化速率,从而延缓浇注料的流动性衰减,延长浇注料的可施工时间。本文旨在探究影响水合氧化铝水化速率,尤其是水化初期水化速率的根本原因,系统研究水合氧化铝水化行为,找到控制水合氧化铝水化速率的方法,延缓水合氧化铝的水化速率,从而调控水合氧化铝结合浇注料的流动度衰减,延长浇注料的可施工时间。本论文的主要工作和成果如下:研究了水合氧化铝在40℃下的水化行为,系统表征了水合氧化铝水化不同时间后的物相、形貌、颗粒粒径、粘度、比表面积变化及颗粒中三种Al-On多面体的比例变化。研究结果表明,水合氧化铝在40℃下与水接触后20 min内迅速水化,生成大量的拜耳石水化产物,颗粒的粒度及净浆的粘度升高,颗粒中Al-O5多面体在水化10 min内减幅高达81.9%,水化20 min后完全消失。因为Al-O5多面体主要存在于颗粒表面,水合氧化铝与水之间的反应是从表面到内部的动态过程,因此水合氧化铝中三种Al-On多面体的变化,尤其是Al-O5多面体的变化,是水合氧化铝水化速率快,尤其是水化初期水化速率快的根本原因。通过引入可溶于水的乳酸镁掺杂水合氧化铝,探究了乳酸镁的加入对水合氧化铝水化行为的影响及对其结合浇注料性能的影响。研究结果表明,乳酸镁吸附在水合氧化铝颗粒表面,与Al-O5基团形成较弱的键合,抑制了Al-O5多面体与水的反应,有效延缓了水合氧化铝的水化速率,尤其是水化初期的水化速率,从而延缓了水合氧化铝颗粒水化产物的生成,提高了水合氧化铝结合浇注料的流动度,延长了浇注料的可施工时间。另外,加入的乳酸镁在升温过程中发生分解形成氧化镁（Mg O）,促进水合氧化铝结合浇注料发生烧结,提高了浇注料的高温机械强度。通过将镁铝水滑石与水合氧化铝进行机械共混,通过机械外力的方式将纳米级的镁铝水滑石颗粒插入到水合氧化铝颗粒层与层之间的缝隙中。这是因为Al-O5多面体主要存在于水合氧化铝颗粒表面,镁铝水滑石颗粒插入到水合氧化铝层与层之间的缝隙中可以减少颗粒表面Al-O5多面体与水的接触,进而减缓水合氧化铝水化初期的水化速率,减少水化产物的生成量。因此,共混有镁铝水滑石的水合氧化铝结合浇注料的流动度提高,浇注料的可施工时间得到延长。然而,镁铝水滑石在升温过程中分解释放CO2和H2O,导致浇注料中的显气孔率升高,从而导致掺杂镁铝水滑石后的水合氧化铝结合浇注料的高温热处理强度降低。本工作的主要贡献是,系统研究了水合氧化铝的水化行为,探明了影响水合氧化铝遇水发生剧烈水化反应的根本原因,弄清了Al-O5多面体比例变化与水合氧化铝水化速率之间的关系;向水合氧化铝中掺杂乳酸镁和镁铝水滑石,分别通过化学键修饰及物理阻隔两种方式延缓水合氧化铝表面Al-O5与水的反应,从而延缓水合氧化铝的水化速率,抑制水化产物的生成,进而提高水合氧化铝结合浇注料的流动度,对实现调控水合氧化铝结合浇注料的可施工时间有重要的科学意义和应用价值。