刚玉-莫来石复合材料的制备研究

依据刚玉-莫来石复合材料的成分要求,采用不同等级的矾土配制成混合料,采用细磨、分级、烘干、成型、烧结工艺进行制备刚玉-莫来石复合材料的研究。结果表明,采用此工艺可制备出刚玉-莫来石复合材料,以莫来石相为主的复合材料的烧结温度为1700℃,体积密度为2.82g/cm3,显气孔率1.5%,显微结构为柱状莫来石形成交错连锁的网络结构,刚玉填充在莫来石形成交错连锁网络结构的空隙中;以刚玉相为主的刚玉-莫来石复合材料的烧结温度为1550℃,体积密度为3.29g/cm3,显气孔率2.5%,显微结构为等轴状的刚玉形成的骨架结构。     

提钒渣对莫来石-碳化硅材料的侵蚀研究

采用粒度分别为5~3、3~1、≤1、≤0.088 mm的M70莫来石,≤0.088 mm的棕刚玉和碳化硅为主要原料,同时加入SiO2微粉和黏土,以纸浆废液为结合剂,按一定比例混合均匀,压制成型后制备了莫来石-碳化硅和莫来石-刚玉两种材质的试样。试样经110℃烘干24 h后,对比检测了两种材料经1450℃5 h处理后的常温物理性能及其在1450℃5 h下的抗提钒渣侵蚀性,并着重分析了侵蚀后莫来石-碳化硅试样的显微结构。结果表明:莫来石-刚玉材料不适合用于钒钛磁铁矿冶炼环境,因提钒渣对莫来石材料侵蚀严重,渗透较深,生成产物复杂,在强烈的侵蚀和渗透作用下,莫来石材料被肢解;而在莫来石材料中加入SiC可以有效提高其抗提钒渣侵蚀的能力。     

莫来石-尖晶石-氧化锆复合材料的合成及特征

利用非传统的方法合成氧化锆-莫来石-尖晶石基复合材料。锆英石粉、活性氧化铝和轻烧氧化镁被用来制备先质材料。压实粉末混合物在不同温度下烧制(大约在1440℃、1550℃和1600℃),烧坯获得很高的密度。它们的压缩强度随氧化锆含量和烧结温度的增加而增强,同时发现气孔率作为批料成分的一项函数发生变化。这些性能与烧坯的显微结构和相分布有关。     

氮化硅加入量对碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料氧化层的影响

以莫来石、红柱石、氮化硅、碳化硅为主要原料,在空气气氛下烧成制备碳化硅-氮化硅-莫来石复相材料,并采用XRD、SEM样品进行了表征。结果表明:碳化硅化硅-氮化硅-莫来石复合材料在烧结过程中会在试样表面形成氧化层,分为氧化膜和致密层。氧化膜的主要成分为Si O2,其主要是碳化硅和氮化硅的氧化产物,随着试样中氮化硅含量的增加,试样表面形成的Si O2逐渐增多;试样截面出现致密层,随着试样中氮化硅含量的增加,试样的致密层厚度逐渐减小。     

原位反应烧成莫来石-堇青石复合材料及其特性(英文)

通过原位反应烧成方法制备了不同莫来石、堇青石含量比的复合材料。首先,根据堇青石和莫来石的理论化学组成,分别将高岭土、工业氧化铝和滑石混合,配制出堇青石生料粉(C粉)和莫来石生料粉(M粉)。然后,再将C粉和M粉按不同的设计比例混合,烧结制备出一系列莫来石-堇青石复合材料。添加V2O5添加剂,考察其对烧结复合材料的影响。并通过X射线衍射,微观结构观察,热力学性质检验,比较了不同莫来石、堇青石含量比的复合材料的特性。制备的莫来石-堇青石复合材料所用的烧结温度可降低至1380℃,且复合材料中堇青石和莫来石晶体发育良好,复合材料抗热震性好。     

莫来石-锆英石-碳化硅复合物的研究

研究了烧结温度达到1550℃时原位形成莫来石-锆英石-碳化硅复合物的成分,在SiC微粉存在情况下,锆刚玉会按化学计量反应完全生成莫来石产物。在中性气氛下烧结,复合物会依SiC含量而表现出良好的致密性。但是,在1550℃时,SiC对物相形成的影响不可忽略,我们用两种氧化方式来评价该烧结体．分别为被动表面氧化和主动内部氧化。SEM分析表明：烧结致密化在微观结构上有非常大的差别,ZrO2和莫来石颗粒会析出,以小颗粒包裹在SiC大颗粒的外面,建议在以后的研究中采用热压法和等静压法。     

添加Li2O对高铝粉煤灰合成刚玉-莫来石材料的影响

研究了Li2O、烧结温度对高铝粉煤灰和铝矾土合成刚玉-莫来石材料的性能、物相组成和显微结构的影响.结果表明,Li2O可大辐度降低合成刚玉-莫来石材料的烧结温度.制得的刚玉-莫来石材料具有较良好的性能.     

不同烧结助剂对网眼碳化硅多孔陶瓷性能的影响

为了降低制备碳化硅网眼多孔陶瓷的烧结温度和制备成本,以聚氨酯泡沫为模板,分别以MgO-Al2O3-SiO2和K2O--Al2O3-SiO2为烧结助剂体系,采用浸渍成型制备低温烧成碳化硅网眼多孔陶瓷.采用X射线衍射、扫描电镜等测试手段对样品进行分析.结果表明:以MgO-Al2O3-SiO2体系为烧结助剂,当滑石的用量为1.8%(质量分数,下同)和3.8%时,样品的晶相组成是碳化硅、方石英、莫来石和堇青石,并且在显微结构中能看到针状莫来石晶体分布在玻璃相中和碳化硅晶粒的表面,针状莫来石晶体有利于材料强度的提高.以MgO-Al2O3-SiO2体系为烧结助剂,在1 350℃烧成的样品的抗压强度可达到1.23MPa.以K2O-Al2O3-SiO2体系为烧结助剂的样品中没有针状的莫来石晶体.     

南非红柱石细粉的烧结行为和莫来石化研究

采用南非红柱石细粉(粒度≤0.088mm)为原料,粉体在200MPa下成型为36mm×10mm试样,选择煅烧温度为1200～1600℃(温度间隔50℃),研究了南非红柱石细粉的烧结行为。通过对试样烧后线变化率、体积密度、显气孔率及XRD分析数据进行处理,分析了红柱石分解和莫来石化反应的行为特征。结果表明:1200℃左右已有莫来石生成;1500℃红柱石分解完全。随着温度的升高,红柱石和莫来石两者的消长主要出现在1300～1400℃,而反应过程有如下先后顺序:材料膨胀,红柱石分解,莫来石生成。温度低于1400℃,莫来石化反应膨胀和基质烧结同时存在,出现局部膨胀和局部烧结排除气孔共存的现象,导致显气孔率的变化趋势与烧后线变化率及体积密度的变化趋势不对应。高于1450℃,液相促进烧结起主导作用,材料大幅度收缩。1400℃煅烧后试样的线收缩率最小。     

反应烧结含ZrO_2的刚玉-莫来石及其碳结合材料的显微结构和高温力学性能

本文研究了反应烧结含ZrO_2的刚玉-莫来石材料及其碳结合材料的相组成,显微结构和力学性能。结果表明,对刚玉-莫来石材料由于加入氧化锆引起的微裂纹,中、低温强度趋于下降;但在1300℃以上,强度和抗蠕变性能都有明显上升。这可能是因为微裂纹得到一定弥合,同时氧化锆和莫来石之间形成晶界固溶。对碳结合刚玉-莫来石-氧化锆材料,在所有试验温度下,强度都随石墨加入量增加而下降。强度-温度曲线呈现两个特征:(1)由600℃至800℃强度下降,而由800℃至1000℃强度均有回升;(2)由1300℃至1400℃强度略有回升。这与金属粉添加剂在不同温度下的行为有密切关系。形成针状或纤维状的碳化物有利于提高强度。