α-Al2O3纳米粉对高纯刚玉制品高温力学性能的影响

研究了加入α-Al_2O_3纳米粉对高纯刚玉砖高温强度和抗热震性的影响,即分别引入0、0.5%、1%、2%和3%的α-Al_2O_3纳米粉及0、4%、8%和12%的α-Al_2O_3微粉的试样在1300℃、1400℃、1500℃和1600℃下保温5h煅烧后测定高温抗折强度(1400℃)和抗热震性(ΔT=1100℃,水冷1次)。结果表明同时加入α-Al_2O_3纳米粉和α-Al2O3微粉可以显著提高制品的高温强度,抗热震性也有一定改善;加入1%α-Al_2O_3纳米粉和8%α-Al_2O_3微粉,1500℃5h烧后试样的高温抗折强度(1400℃)达到24.6MPa。     

α-Al2O3微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以优质白刚玉、高纯富铝尖晶石和α-Al2O3微粉(d50为4.596μm和2.148μm)为主要原料制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了α-Al2O3微粉加入量(质量分数分别为8%、12%和16%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:1)随α-Al2O3微粉加入量增加,浇注料基质的流动性能提高;α-Al2O3微粉粒度较细时基质的流动性较好,而α-Al2O3微粉较粗时基质的流动性变差。2)增加α-Al2O3微粉加入量,刚玉-尖晶石浇注料的密度增加,强度明显提高,抗渣侵蚀性和抗渣渗透性明显改善,但α-Al2O3微粉加入过多时其抗热震性变差。α-Al2O3微粉的合适加入量为12%。3)与钢包渣相比,LF渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀性较大。4)采用优质电熔白刚玉、电熔尖晶石和α-Al2O3微粉,能够生产出性能优良的刚玉-尖晶石浇注料。     

α-Al2O3微粉和水泥对刚玉质自流浇注料性能的影响

研究了α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥的加入量对刚玉质自流浇注料性能的影响.结果表明α-Al2O3微粉和水泥的加入量分别为6%和4%(质量分数,下同)时,基质料泥浆具有较低的粘度,可获得低加水量(4.5%)、高流动度(105%)、性能良好的刚玉质自流浇注料.     

湿化学法制备α-Al2O3纳米粉

以分析纯硫酸铝铵和碳酸氢铵为原料,采用湿化学法制备单分散超细NH4Al2(OH)2CO3先驱沉淀物,在1100℃下灼烧得到平均粒径为20nm的α-Al2O3纳米粉体.对粉体进行了扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)、热重(TG)、差热(DTA)、粒度分布等表征,此法获得的粉体无明显团聚,粒度分布均匀,颗粒尺寸小,其煅烧温度比通常低100℃左右.     

低温制备α-Al2O3纳米粉

以工业氧化铝溶胶为原料,通过凝胶先驱体低温制备α-Al2O3纳米粉。研究了晶种、相变添加剂和研磨方式对α-Al2O3相变的影响以及分散剂的种类对粉体粒度的影响。结果表明,加入晶种、相变添加剂并采用醇磨的方式可在800℃下得到α-Al2O3纳米粉,用聚乙二醇作分散剂可将其晶粒度降至26.7nm。     

α-Al2O3微粉加入量对刚玉干式捣打料性能的影响

为了提高感应炉用刚玉炉衬的服役寿命,以棕刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉为原料制备了刚玉干式捣打料,并研究了α-Al2O3微粉加入量(其质量分数为0、1%、2%和3%)对刚玉干式捣打料性能的影响。研究结果表明:经1 600℃热处理后,随着α-Al2O3微粉的增多,刚玉干式捣打料的加热永久线变化呈先减小后增大趋势,体积密度增大,显气孔率相应减小,耐压强度先减小再增大;α-Al2O3微粉加入量为2%(w)时试样的加热永久线变化相对较小,耐压强度减小到22.8 MPa。XRD和SEM分析表明:经1 600℃3 h烧后捣打料中的α-Al2O3微粉反应生成了粒状镁铝尖晶石,晶粒尺寸较小,且分布均匀,有助于捣打料致密度的提高。     

ρ-Al2O3加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以烧结莫来石(w(Al2O3)>45%)、电熔莫来石(w(Al2O3)>70%)、刚玉(w(Al2O3)>99%)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)>99.5%)、SiO2微粉(w(SiO2)>92%)、ρ-Al2O3微粉(w(Al2O3)>83.0%)等为主要原料,制备了莫来石-刚玉浇注料试样,经110℃24 h、1 000℃3 h和1 400℃3 h处理,研究了ρ-Al2O3加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%对莫来石-刚玉浇注料性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量的增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度下降,显气孔率增大,抗热震性和抗渣性逐渐变好。110℃24 h处理后强度逐渐增大;1 000℃和1 400℃处理后强度和永久线变化率则是先增加后减小,当ρ-Al2O3加入量为2%时达最大;试样的高温抗折强度先增加后减小,以ρ-Al2O3加入量为3%时最大。     

Al2O3微粉和SiO2微粉对刚玉-莫来石材料性能的影响

在板状刚玉细粉中添加粘土或Al2O3微粉和不同种类的SiO2微粉制成刚玉-莫来石试样,分别于1200℃、1400℃和1600℃保温5 h烧成后,测定试样的体积密度、显气孔率和烧后线收缩率,利用XRD分析了试样在不同温度段的莫来石生成量,研究了添加Al2O3微粉和不同种类的SiO2微粉对材料的烧结性能和莫来石化的影响,并利用SEM观察了试样的显微结构.结果表明(1)加入Al2O3微粉和SiO2微粉均有利于材料的烧结;加入SiO2微粉的纯度和晶形不同,对试样莫来石化的影响也不同,无定形态SiO2微粉(即硅灰)的纯度越高,试样的莫来石生成量也越高.(2)加粘土的试样,其显微结构中柱状莫来石的晶体特征比较明显;而加入SiO2微粉的试样,其莫来石晶体和刚玉晶体相互交错,晶粒较小.     

α-Al2O3含量对刚玉-莫来石材料物理性能的影响

以电熔莫来石、板状刚玉为骨料,加入不同量α-Al2O3细粉,在1600℃保温3 h烧成。检测了试样的体积密度、显气孔率、抗折强度、抗热震性,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和EDAX分析了试样的显微结构。结果表明,试样在经过1600℃烧成后,随着α-Al2O3微粉含量的提高,试样体积密度和高温抗折强度呈先升高后降低的趋势,耐压强度逐渐降低;α-Al2O3微粉含量为8%的刚玉-莫来石材料,经1600℃烧成后α-Al2O3颗粒长大,分布均匀,结合紧密,形成连续的交错网络骨架结构,具有较好的物理性能。     

α-Al2O3纳米粉的烧结初期机理研究

采用等速升温和恒温烧结方法,对一次颗业粒径为１０ｎｍ、团聚强度分别为７６ＭＰａ的α－Ａｌ２Ｏ３纳米粉的初期结机理进行了研究,结果表明两种纳发的初期烧结均受晶界扩用控制、团中度为７６ＭＰａ的α－Ａｌ２Ｏ３纳米粉烧结激活能为３２８ｋＪ／ｍｏｌ;而团聚强度为２３４ＭＰａ的纳米粉体烧结激活能为４４５ｋＪ／ｍｏｌ。     

微粉和水泥用量对刚玉质浇注料性能的影响

主要研究了活性α Al2 O3微粉和水泥加入量对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明 :随着微粉用量增加 ,浇注料的流动性和抗渣性改善 ,凝结时间缩短 ,抗热震性降低 ;随着水泥用量增加 ,流动性降低 ,凝结时间缩短 ,高温处理后的常温抗折强度降低 ,抗折强度保持率增加 ,抗渣性恶化。     

Effects of Cr2O3 additions on the sintering and mechanical properties of Al2O3

The effect of Cr₂O₃ additions on the penetration of the intergranular phase between alumina grains of 96 wt % alumina ceramics has been investigated by applying the principles of quantitative metallography. From microsections, values of the true dihedral angle have been measured. Cr₂O₃ additions increased the dihedral angle and decreased the density of alumina ceramics. As a result, distinct deterioration of the mechanical properties of alumina ceramics was observed.     

Effects of sintering atmosphere on grain morphology of liquid-phase-sintered SiC with Al2O3 additions

The effects of sintering atmospheres of Ar and N₂ on grain morphology were investigated for pressureless liquid-phase-sintered (LPS) SiC with Al₂O₃ additions. When increasing the sintering temperature, the SiC grain size and its aspect ratio increased in both sintering atmospheres. With a 2 mass% Al₂O₃ addition, no distinct difference was observed between the grain morphology of SiC sintered in the Ar atmosphere and that sintered in the N₂ atmosphere. With a 15 mass% Al₂O₃ addition, sintering in a N₂ atmosphere led to retarded grain growth and this resulted in a fine homogeneous microstructure, whereas sintering in an Ar atmosphere enhanced the grain growth compared with that in 2 mass% Al₂O₃. The effects of atmosphere on the grain morphology depend on the amount of Al₂O₃ addition, and this also affects the grain growth process of solution-reprecipitation. The mechanical properties of the SiC are also considered.     

TiO2和CaO-Al2O3-SiO2复合烧结助剂对刚玉陶瓷烧结的影响

在以α-Al2O3为原料的刚玉陶瓷配料中,分别添加0、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%的TiO2和0、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%的CaO-Al2O3-SiO2(CAS)玻璃,共组合出25组试验配方,以150MPa压力干压成型为45mm×5mm×4mm的试样,烘干后以5℃.min-1的升温速率升至1550℃保温2h烧成,然后检测烧后试样的相对密度、常温抗折强度和断裂韧性,并用扫描电镜观察烧后试样的显微结构。结果表明:引入TiO2能显著提高刚玉陶瓷的烧结致密化速率,但是引起晶粒的异向生长和异常长大,并使其断裂方式以沿晶断裂为主,试样力学性能也普遍较低;引入少量的CaO-Al2O3-SiO2易引起样品反致密化,只有CaO-Al2O3-SiO2的引入量大于1.3%才能有效地促进刚玉陶瓷的烧结,并抑制由0.6%的TiO2引起的严重的晶粒异向生长和异常长大,使材料的断裂方式向穿晶断裂转变,并使其力学性能逐渐回升。     

Cr2O3-Al2O3-ZrO2高铬制品

介绍了Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品的组成及各组成的作用、烧成气氛、制品的显微结构特征和性能指标.着重论述了影响制品性能的烧成工艺和以电熔、烧结两种Cr2O3颗粒生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品的显微结构差异,表明在还原气氛下烧成的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品性能优良,而采用电熔Cr2O3料生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2制品性能优于使用烧结Cr2O3料生产的.     

添加剂对高纯氧化锆制品烧结性能的影响

以不同粒度的氧化锆砂颗粒和氧化锆细粉为主要原料,以单斜锆微粉、脱硅锆细粉、斜锆石微粉和Y2O3细粉为添加荆,分别于1 650、1 680、1 750和1 800℃下烧成后制备了高纯氧化锆制品,研究了添加剂种类对制品烧结性能的影响.结果显示:单斜锆微粉能很好地促进高纯氧化锆制品的烧结,当其占混合粉总质量的3%～8%时.高纯氧化锆制品的烧结性能达到最佳,且有些试样在低温下烧成的性能要优于未引入添加剂的试样在1 800 ℃时烧成的;脱硅锆细粉和斜锆石微粉对氧化锆制品烧结性能的影响不大;引入少量的Y2O3细粉也能显著促进高纯氧化锆制品的烧结.