铝锆偶联剂(DH-550)在水泥窑抗侵蚀涂层中的空间位阻改性机制

为提升水泥窑耐火材料性能、降低煅烧过程能耗，研究人员通过浆料法以氧化铝(Al2O3)为涂层填料，铝锆偶联剂(DH-550)为添加剂制备抗侵蚀涂层。结合傅里叶红外光谱(FTIR)、高温耐磨测试及侵蚀后微观结构分析，揭示DH-550通过水解增加表面羟基密度，形成有机-无机杂化保护层，其空间位阻效应使Al2O3均匀分布，高温下生成3Al2O3·2SiO2和Al2TiO5相填充孔隙，当添加量为2 wt%时性能最优。

　　

在水泥窑的极端高温环境中，耐火涂层的抗侵蚀能力直接关乎设备寿命与能耗效率。氧化铝(Al₂O₃)作为经典填料虽具备耐热性，但颗粒易团聚的缺陷长期未解。铝锆偶联剂(DH-550)的引入犹如分子级"脚手架"——其水解后与Al₂O₃表面羟基(-OH)发生化学键合，形成的有机-无机杂化层不仅通过空间位阻效应推开颗粒间距，更在高温煅烧时触发神奇相变：界面处生成的3Al₂O₃·2SiO₂(莫来石)和Al₂TiO₅(钛酸铝)如同纳米级水泥，有效封堵孔隙形成致密装甲。傅里叶红外光谱(FTIR)捕捉到的特征峰位移证实了化学键重构，而磨损实验显示含2 wt% DH-550的涂层耐磨性提升逾200%，这为高温工业设备的防护涂层设计提供了新思路。