高性能超微粉結(jié)合耐火澆注料是低水泥系列耐火澆注料中無水泥耐火澆注料的一個重要品種，是新技術(shù)耐火澆注料發(fā)展中的一個重要組分，是鋼包耐火澆注料新里程中的一個重要分支。該料主要應(yīng)用在連鑄鋼包、中間包和煉鋼爐補(bǔ)爐等部位上，獲得較好的使用效果。
高性能超微粉結(jié)合耐火澆注料是在高技術(shù)鋼包耐火澆注料的基礎(chǔ)上發(fā)展的。其配料的理論基礎(chǔ)，材質(zhì)的選擇原則及其品種，強(qiáng)化基質(zhì)的理念，臨界粒徑及其顆粒級配的選用和配合比的設(shè)計，都是相同的。二者不同之處是用超微粉代替了鋁酸鹽水泥，克服了水泥的缺陷，發(fā)揮了超微粉的優(yōu)勢。因此，配制的超微粉結(jié)合耐火澆注料，除保持了高技術(shù)鋼包耐火澆注料的特性外，還提高了抗渣性，高中溫強(qiáng)度比很小，提高了抗熱剝落性，總之是高性能的。
高性能超微粉結(jié)合耐火澆注料與普通無水泥耐火澆注料是不同的。前者SiO2超微粉用量小并有鎂質(zhì)料的共同作用，烘干強(qiáng)度較高，中、高溫強(qiáng)度達(dá)到了使用要求;后者SiO2超微粉用量大， 烘干強(qiáng)度卻較低，中、高溫時因其過度燒結(jié)而使強(qiáng)度很大，對使用是不利的。二者比較，前者也是高性能的。
高性能超微粉結(jié)合耐火澆注料的凝結(jié)硬化機(jī)理是uf-SiO2和MgO水化共同作用的結(jié)果。Uf-SiO2和MgO遇水后的反應(yīng)機(jī)理，在有關(guān)章節(jié)有闡述，前者為凝聚結(jié)合，后者為水合結(jié)合Uf-SiO2遇水后，其表面形成了羚基，即Si-OH鍵。當(dāng)自然養(yǎng)護(hù)和干燥后，脫水架橋形成了硅氧烷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，即發(fā)生了大量的Si-OH鍵脫水，聚合成長鏈的Si-O-Si鍵，使?jié)沧⒘汐@得強(qiáng)度。
MgO細(xì)粉遇水后，能形成結(jié)晶的氫氧化鎂，實現(xiàn)澆注料凝結(jié)硬化。但水化反應(yīng)速度較慢，需加電解質(zhì)材料作促凝劑。MgO細(xì)粉遇水后反應(yīng)速度，與其粒徑和煅燒程度有較大關(guān)系。在鋼包澆注料中，一般采用粒徑很小的鎂砂粉，有時也用輕燒氧化鎂。應(yīng)當(dāng)指出，MgO細(xì)粉與uf-SiO2共用時，因為uf-SiO2所形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能擬制鎂砂的水化，在MgO-H2O系統(tǒng)中，氫氧化鎂衍射強(qiáng)度較大，即生成的氫氧化鎂多;在MgO-SiO2-H2O系統(tǒng)中，其衍射強(qiáng)度小，即生成的Mg(OH)2少，因為Uf-SiO2顆粒很小，在表面上暴露了大量的未鍵合的氧離子，被MgO顆粒表面上的鎂離子吸附而形成鎂氧硅鏈，減少了OH-1基團(tuán)，故鎂砂粉水化速度減小。在烘烤過程中，減少了排水量降低了組織結(jié)構(gòu)的開裂，同時MgO顆粒被鎂氧硅鏈互相連接起來，也能促進(jìn)澆注料強(qiáng)度的提高。
高性能超微粉結(jié)合耐火澆注料隨著溫度的升高，其強(qiáng)度也增大。因為uf-SiO2和鎂砂粉遇水后形成的鏈鍵網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，直至1200℃也未發(fā)生明顯的變化，故保持了較高的強(qiáng)度。
在高性能超微粉結(jié)合耐火澆注料中，一般還添加α-Al2O3超微粉，其作用是：常溫下增加料的流動性，提高施工性能，中、高溫下能與活性SiO2反應(yīng)生成莫來石、與MgO反應(yīng)生成尖晶石，均對澆注料強(qiáng)度等性能有幫助。其反應(yīng)式如下：
2MgO+SiO2→2MgO+SiO2
3Al2O3+2SiO2→3Al2O3+2SiO2
MgO+Al2O3→MgO+Al2O3
超微粉結(jié)合耐火澆注料的凝結(jié)硬化機(jī)理是：uf-SiO2的凝聚結(jié)合為主，MgO的水合結(jié)合為輔。所以，超微粉結(jié)合劑主要是指活性SiO2超微粉，其一般用量小于3%。該結(jié)合劑在較高溫度下仍保持硅氧烷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并與其他礦物反應(yīng)生成高溫相，可使基質(zhì)強(qiáng)化，提高強(qiáng)度和抗渣性，以適應(yīng)高溫冶煉等熱工設(shè)備的需要。
