镁铝尖晶石透明陶瓷研究进展

综述了镁铝尖晶石透明陶瓷发展历程,分析其结构与性能,并从光反射、散射和吸收等光学角度分析影响其光学性能的因素,阐述了气孔率、气孔直径以及杂质等对其光学性能的影响,并指出要想获得透光性好的镁铝尖晶石陶瓷,还需要在高质量粉体材料的制备、坯体的烧结致密化以及透明陶瓷的表面加工等三个方面进一步深入研究,用以全面改善和提高镁铝尖晶石透明陶瓷的性能,拓展其在国防和其它领域的应用。     

添加氧化铈对反应烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高高品质钢冶炼用镁铝尖晶石耐火材料的关键性能,以电熔镁铝尖晶石、轻烧氧化镁和白刚玉为原料,镁铝溶胶为结合剂,氧化铈为添加剂,采用反应烧结工艺成功制备了镁铝尖晶石材料.系统研究了氧化铈添加量(质量分数,0、3％,6％、9％和12％)对合成镁铝尖晶石材料显气孔率、体积密度、线收缩率、体积收缩率、常温耐压强度和抗...     

含尖晶石空心球的刚玉-尖晶石材料制备及性能

采用电熔-喷吹法制备了镁铝尖晶石空心球,结合空心球结构与性质特征,将其引入刚玉-尖晶石材料,对比研究了不同粒径空心球对材料显微结构、力学强度及隔热能力的影响.结果 表明:制备的空心球球形度高,球壁由单层或多层镁铝尖晶石晶粒镶嵌结合而成,球体的抗压能力取决于球壁厚度及其均匀性.降低粒径、引入复合粒径空心球,通过球体之间的...     

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.     

氧化镧对菱镁矿风化石制备镁铝尖晶石组成结构的影响

以菱镁矿风化石与工业氧化铝为原料,按照尖晶石理论组成对两种物料进行配料,添加不同数量的氧化镧,分析研究氧化镧对以菱镁矿风化石为原料制备的镁铝尖晶石组成结构、结晶度、晶胞常数的影响,用XRD分析法和SEM法对烧后试样的相组成和显微结构进行研究。利用X’Pert Plus软件对试样中结晶相的相对结晶度进行计算,并对镁铝尖晶石相的晶胞常数进行分析。结果表明,以菱镁矿风化石为主要原料制备出的镁铝尖晶石材料中主晶相镁铝尖晶石的晶胞常数随着氧化镧加入量增加而增大。当氧化镧加入量为0.8%～1.0%时,镁铝尖晶石晶胞常数增加趋势减弱。加入氧化镧可以提高材料中结晶相结晶度,当氧化镧加入量达到0.8%时,材料中结晶相结晶度是未加入氧化镧的1.1667倍。结构中镁铝尖晶石的分布更为均匀。     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石(MA)材料的研究.热力学分析表明,二次铝灰添加MgO,理论上可以制备出MA材料.研究结果表明,当二次铝灰和氧化镁质量分数比为1:0.2,在1100～1500℃范围内,均能制备出MA材料;随烧结温度升高,MA材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势.当烧结温度为1400℃时,所制备出MA材料显气孔率和体积密度分别为9.65％和2.02 g/cm3,线变化率和抗压强度分别为38％和89.8 MPa,材料抗压强度达到国家行业标准《镁砖和镁铝砖》(GB/T 2275-2007)(40 MPa),即抗压强度≥40 MPa标准.上述结果表明,在二次铝灰中添加适量氧化镁,可以将二次铝灰烧结制备成镁铝尖晶石材料,实现资源化利用.     

二氧化硅对二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

国内二次铝灰产量大,且总铝含量不低,堆放过程中受到雨水淋溶,导致自然水体被污染和土壤盐碱化等危害。在前期研究的基础上,以再生铝行业产生的二次铝灰为主要原料,采用固相烧结法开展二氧化硅含量对二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料性能影响的研究,并采用XRD、SEM及红外谱图等手段分析烧结产物。研究结果表明,二次铝灰和氧化镁质量分数比为1∶0.2时,在1 400℃条件下烧结,保温3 h,二次铝灰可以烧结制备镁铝尖晶石材料;二氧化硅对二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料性能有影响,添加5%二氧化硅时,所得镁铝尖晶石材料性能最佳,体积密度为2.03 g/cm³,线变化率为0.42,抗压强度为91.1 MPa;含5%～20%二氧化硅的原料样品在1 400℃烧结,烧结材料主要物相为MgAl₂O₄,随二氧化硅含量增加,MgAl₂O₄衍射峰强度减弱,烧结体中出现较厚纤维状组织,材料致密性提高,适量二氧化硅的存在对二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料起到促进作用;在烧结过程中,产物的晶胞常数和晶胞体积都经历先变大后...     

活性镁铝尖晶石载体的研制

由于镁铝尖晶石载体具有较高的晶格破坏温度，在低温变换催化反应中，表现出很好的耐温活性，为此，用优化筛选的方法，对活性镁铝尖晶石载体的合成进行了实验。将固体氯化镁溶解于氧化铝浓度50g／L、初温50℃的铝酸钠溶液中，制得粉体，之后成型。XRD结果显示为镁铝尖晶石，且峰型完整，是较可行的产业化方案。     

二次铝灰烧制镁铝尖晶石固相反应动力学及材料耐水蚀性能

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料的研究。材料物相分析表明:二次铝灰可以烧结制备镁铝尖晶石材料。根据适宜的原料配比,在不同温度条件下烧结制备材料,进一步探讨烧结温度对材料耐水蚀性能的影响。二次铝灰烧结制备镁铝尖晶石材料的晶化反应表观活化能E_a=104.54 kJ/mol。在1 200~1 500 ℃烧结3 h,材料水化反应动力学方程依次为:（1-（1-5.76η）1/2）2=kt,（1-（1-6.15η）1/2）2=kt,（1-（1-6.43η）1/2）2=kt和（1-（1-6.34η）1/2）2=kt;1 400 ℃烧结3 h,材料水化率为8.83%,达不到高耐水性材料标准（0.2%）要求。      

预处理铝灰制备镁铝尖晶石研究

采用铝灰制备耐火材料是其高附加值资源化利用的一个方向,以预处理后的无害化铝灰为主要原料,利用烧结法合成镁铝尖晶石材料。借助XRD、SEM及EDS等对烧结试样的晶型组成及微观形貌进行了分析。结果表明:利用预处理后铝灰添加部分氧化镁可制备出物理性能优良的耐火材料,烧结后的主要物相为镁铝尖晶石,烧结温度对产品性能影响较大,适宜的烧结温度为1 650℃。     

全天然原料合成活性镁铝尖晶石的研究

1 前言现代工业技术的不断发展,要求耐火材料的性能相应提高。镁铝尖晶石熔点高,热膨胀系数低,导热性好,抗化学侵蚀能力强,是一种性能优良的碱性耐火原料。在日本及一些欧洲国家人工合成的镁铝尖晶石正推广应用于钢包内衬、水泥窑衬、玻璃窑蓄热室砖等。在我国,镁铝尖晶石原料正处于开发应用之中。镁铝尖晶石原料可分为电熔     

二次铝灰酸解渣温和脱硅制备镁铝尖晶石

二次铝灰是铝工业熔铸过程产生的危险废弃物,可用于制备高值镁铝尖晶石材料,但其中的硅易转化为低膨胀性硅酸盐,影响产品品质。提出二次铝灰酸解渣温和脱硅—成型烧结制备镁铝尖晶石工艺,考察了NaOH浓度、液固比、温度和时间对脱硅率的影响,并对脱硅过程进行了动力学计算与转化行为分析。结果表明,脱硅过程的最优反应条件为：NaOH浓度100 g/L、液固比6 mL/g、反应温度70 ℃、反应时间10 min,硅脱除率可达49.60%。当轻质氧化镁添加量20%、成型压力150 MPa、烧结温度1 600 ℃、烧结时间3 h时,所制备的镁铝尖晶石体积密度为2.76 g/cm3,显气孔率为21.85%,满足工业使用要求。本研究可为二次铝灰的资源化利用提供新思路。     

镁铝尖晶石砖的应用与研究

本文叙述了镁铝尖晶石砖的试制及应用情况，并从实践中总结出了铝－镁铝尖晶石砖在钢包上应用寿命比铝镁不烧砖有很大提高。并对人工合成尖晶石提出了改进意见。     

镁铝尖晶石对钢液脱碳的影响

通过高温实验,研究了镁铝尖晶石对钢液脱碳反应的影响,利用热力学分析了镁铝尖晶石对钢液脱碳的作用机理.研究结果表明:高温(1 900 K)下镁铝尖晶石对钢液具有明显的脱碳作用,加热温度、钢中[C]含量以及镁铝尖晶石成分是影响钢液脱碳的主要因素;钢水脱碳量随着加热温度和钢中w[C]的升高而增加;镁铝尖晶石的化学成分对钢液脱碳有重要影响,其中以钢中[C]与MgO组分的反应为主要反应,与MgAl2O4的反应为次要反应.     

镁铝尖晶石质耐火材料的合成

以MgAl2O4为骨料,MgO和Al2O3为基质料,通过固相烧结法合成了镁铝尖晶石质耐火材料,考察了原料组成、骨料粒度和成型压力对一步烧结法合成镁铝尖晶石烧结性能的影响.结果表明,随着基质料含量的增加和骨料粒度的增大,试样的线变化率和显气孔率逐渐增大;随着成型压力的增加,试样的显气孔率明显减小,线变化率增加.以镁铝尖晶石(粒度＜177μm)为骨料,按镁铝尖晶石,氧化镁,氧化铝的摩尔比为20:40:40配料,在200MPa压力下成型,可以获得显气孔率较低、线变化率适宜的镁铝尖晶石质耐火材料.     

添加剂对合成镁铝尖晶石反应烧结的影响

研究了ＭｇＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３、ＭｇＦ_２、ＡｌＦ_３四种添加剂对合成镁铝尖晶石的影响。结果表明，添加适量的ＡｌＦ_３，不仅能使镁铝尖晶石相提前大量生成，提高镁铝尖晶石熟料的致密性，改善镁铝尖晶石熟料的显微结构，而且还可以提高以菱镁石和高铝矾土天然原料为原料合成镁铝尖晶石熟料的纯度。     

特种镁铝铬复合尖晶石砖的研制及应用

采用镁铝铬复合尖晶石及电熔镁砂为主要原料,加入特殊添加剂生产而成的特种镁铝铬复合尖晶石砖,具有抗侵蚀、耐磨损、抗剥落、与锌浸出渣亲和能力强等特性.经云南蒙自矿冶铟锌厂Φ4.15×58 m大型锌挥发窑反应带应用,寿命达到319 d,取得了目前国内大型锌挥发窑的最长应用周期.     

镁铝尖晶石的合成与应用

镁铝尖晶石的合成方法有电熔法和烧结法。利用镁铝尖晶石研制的耐火材料主要有尖晶石浇注料、镁铝尖晶石碳砖、方镁石－尖晶石砖等，可用于钢包内衬及水泥回转窖、活性石灰窖等，抗侵蚀性能好，使用寿命长。     

红土镍矿回转窑用低导镁铝锆砖的研制与实践

红土镍矿回转窑直接还原生产镍铁工艺,具有渣含量高、波动大、黏度低的特点,对耐火材料性能要求苛刻。试验利用微孔镁铝合成料、高纯烧结镁砂、电熔镁铝尖晶石、锆源细粉为主要原料制备低导镁铝锆砖,该锆砖具有气孔率高、体密低、高热震稳定性的特点,微孔镁铝合成料引入可明显降低材料的导热率和体积密度,降低简体温度和载荷,进而实现节能降耗的目的,在红土镍矿回转窑中取得了良好的使用效果。