红柱石加入量对铝硅质低水泥浇注料性能的影响

为了提高铝硅质低水泥浇注料的高温使用性能,采用红柱石部分取代高铝矾土制备铝硅质浇注料。以特级高铝矾土、红柱石、SiO2微粉、α-Al2O3微粉和Secar 71水泥为主要原料制备了铝硅质低水泥浇注料,并研究了红柱石加入量(质量分数分别为0、10%、20%、30%、40%)对试样性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:随着红柱石加入量的增加,110℃24 h烘干后试样体积密度呈略减趋势,显气孔率和常温抗折强度变化不大;1 350℃3 h和1 500℃3 h处理后浇注料试样永久线变化率和显气孔率呈增大趋势,体积密度和常温抗折强度呈减小趋势;1 500℃3 h处理后浇注料试样的高温抗折强度和抗热震性呈先增大后减小趋势。综合各项性能认为,红柱石的加入质量分数以20%为最佳。     

红柱石添加量对矾土质浇注料高温性能的影响

本文以特级铝矾土、红柱石颗粒、红柱石细粉、活性α-Al2O3微粉、硅微粉为原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,三聚磷酸钠为减水剂,研究加入不同量红柱石颗粒及细粉对矾土质浇注料高温性能的影响.结果表明:红柱石反应生成莫来石和二氧化硅玻璃相可以显著提高矾土质浇注料的高温抗折强度和热震稳定性.综合考虑,红柱石的添加量以30％为宜,用于化铜炉内衬材料提高炉子的使用寿命.     

红柱石在烧结刚玉基窑口浇注料中的应用

以烧结刚玉、碳化硅等为主要原料,分别以红柱石0%、5%、10%、15%替换相同比例的烧结刚玉,同时外加少量的改性剂A制备四组浇注料,对比四种浇注料经1 400 ℃处理后的常温性能、线变化、抗热震性、抗碱侵蚀能力。结果表明,添加红柱石10%和改性剂1%的烧结刚玉基窑口浇注料表现出较好的使用性能。     

红柱石砖的抗热震性

通过实验对比了烧成和不烧红柱石砖的矿物成分、超声波速度及显微结构,发现了红柱石莫来石化形成的复合显微结构使得红柱石烧成砖有良好的抗热震性,在热循环中其性能的均一性和重复再现性与不烧砖相比有明显优势。     

不同粒度红柱石对矾土基喷涂料性能的影响

以矾土为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,分别研究了不同粒度的红柱石对矾土基喷涂料性能的影响。试样自然干燥24h脱模,再经110℃烘干24h,分别于1000℃、1300℃和1500℃热处理3h。检测各温度热处理后试样的线变化率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度以及试样的热膨胀系数、耐磨性能和抗热震性能。结果表明,添加粗粒度的红柱石并不能有效弥补矾土基喷涂料经高温热处理产生的收缩。矾土基喷涂料的体积密度随着红柱石粒度的增大而增大。不同粒度的红柱石未对矾土基喷涂料的中温强度产生明显影响,粗粒度的红柱石可以提高矾土基喷涂料的高温强度。矾土基喷涂料的耐磨性能随着红柱石粒度的增大而提高。细粒度的红柱石有利于改善矾土基喷涂料的抗热震性能。     

林州天然硅线石-红柱石复合矿粉对高铝质浇注料性能的影响

以山西特级矾土熟料为主要原料制备高铝质低水泥浇注料,研究了分别用质量分数为0、3%、5%、7%的林州天然硅线石-红柱石复合矿粉等量替代矾土熟料粉对浇注料基质物相和浇注料性能的影响.结果表明:将硅线石-红柱石复合矿粉加入到高铝质低水泥浇注料中,明显改善了浇注料的物理性能,提高了材料的烧后冷态强度和高温强度,改善了浇注料的抗热震性能,而且适量加入还明显提高了材料的荷重软化温度.综合各项性能认为,加入硅线石-红柱石复合矿粉的质量分数以5%为佳.     

红柱石对莫来石-高硅氧玻璃材料性能的影响

以莫来石M40(3~1 mm、≤1 mm和≤0.088 mm)和红柱石(1~0.5 mm、≤1 mm和≤0.074 mm)为原料,固定骨料和基质质量分数分别为70%和30%,调整红柱石的加入量(≤0.088 mm的加入量分别为0、5%、10%、15%、20%)和粒度(3种粒度分别添加10%),外加5%的硅溶胶结合剂,经混合、成型和烘干后,于1 200~1 600℃的空气气氛中保温3 h煅烧,测定烧后试样的线变化率、显气孔率、体积密度、耐压强度、荷重软化温度和抗热震性,并用SEM观察热震前后试样的显微结构。结果表明:(1)在相同煅烧温度下,随红柱石粉(≤0.088 mm)含量的增加,试样的线收缩率减小,显气孔率增大,体积密度下降或基本保持不变,耐压强度总体上逐渐增大;(2)在红柱石粉添加量相同的情况下,随煅烧温度的提高,试样线收缩率增大,显气孔率下降,体积密度增大,耐压强度升高;(3)加入不同粒度的红柱石均有利于提高材料的荷重软化温度,且采用1~0.5 mm的红柱石和提高烧成温度更加有效;加入不同粒度红柱石的试样,抗热震性均不是很好,其中以加入≤1 mm红柱石的试样抗热震性最好,加入1~0.5 mm的次之,加入≤0.074 mm的最差。     

锆英石加入量对刚玉质浇注料性能的影响

以电熔白刚玉(5～3、3～1、≤1 mm)、板状刚玉细粉(≤0.044 mm)、锆英石(≤0.074 mm)、α-Al2O3微粉为主要原料,以Secar 71水泥为结合剂,制备了刚玉质浇注料,经110℃24 h烘干和1 600℃3 h烧后,研究了锆英石加入量(质量分数分别为0、3%、6%、9%)对试样性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:随着锆英石加入量的增加,试样经110℃24 h烘干后的体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,常温抗折强度变化不大;试样经1 600℃3 h烧后的体积密度、常温抗折强度和抗热震性呈先增大后减小的趋势,高温抗折强度呈明显下降趋势。综合各项性能,认为锆英石的最佳加入质量分数为6%。     

加入α-Al_2O_3和Cr_2O_3对镁质材料性能的影响

以烧结镁砂、镁铝尖晶石、电熔镁砂细粉、活性α-Al2O3粉和Cr2O3粉为原料,以亚硫酸纸浆废液为结合剂,于1 760℃保温110 min烧成后制备了镁质材料,并研究加入α-Al2O3和Cr2O3对复合材料的性能特别是抗热震性、抗蠕变性和高温强度的影响。结果表明:在镁质材料中添加α-Al2O3和(或)Cr2O3均能提高材料的抗热震性、高温强度和抗蠕变性;在添加α-Al2O3的条件下复合引入Cr2O3时,有利于镁质材料高温抗折强度和抗蠕变性的提高,但抗热震性有所降低,当复合引入7.5%质量分数的α-Al2O3和3%质量分数的Cr2O3时,镁质材料的综合高温性能较好。     

不烧改性树脂结合碳化硅材料的性能研究

为了开发具有更高抗热震性的陶瓷窑具,以优质碳化硅为原料,含Si、O、C、H元素的改性树脂为结合剂,研制了不烧改性树脂结合碳化硅材料,并重点对该材料的抗热震性、高温荷重变形性、高温抗折强度进行了试验研究。结果表明:该碳化硅材料具有非常好的抗热震性、高温强度和很好的抵抗高温载荷的能力,在陶瓷窑具等温度波动大的环境下应该有很好的应用前景。     

红柱石添加量对致密电熔刚玉浇注料高温性能的影响

本文以致密电熔刚玉、红柱石颗粒、红柱石细粉、活性α-Al2O3微粉、硅微粉为原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,三聚磷酸钠为减水剂,制备了电熔刚玉浇注料,并研究红柱石颗粒及细粉加入量对致密电熔刚玉浇注料高温性能的影响.结果表明,红柱石反应生成的莫来石和二氧化硅玻璃相可以显著提高致密电熔刚玉浇注料的热震稳定性,红柱石添加量达到25％后,添加量的增加对试样热震稳定性的提高效果不明显.加入红柱石的致密电熔刚玉浇注料可以作为化铜感应炉的炉衬原料来提高炉子的使用寿命.     

Al粉加入量对树脂结合MgO-CaO材料性能的影响

以烧结镁钙砂、电熔镁砂和铝粉为原料,热塑性无水树脂为结合剂,混练后在180 MPa压力下成型,经200℃12 h烘烤后,制备了树脂结合MgO-CaO材料试样,并研究了Al粉加入量(质量分数分别为0、2%、4%、6%)对试样的常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性的影响及其与物相组成和显微结构的关系。结果表明:加入Al粉后,试样的高温抗折强度(1400℃)显著提高,从未加Al粉时的5.6 MPa提高到17.7~31.6 MPa;抗热震性保持较好的水平,1100℃风冷3次后的抗折强度保持率为66%~88%。这类材料具有良好高温力学性能的原因为:试样中Al粉在埋焦炭加热过程中与C和N2反应,原位生成的AlN和Al4C3填充、穿插在方镁石或方钙石结构中,起到增强、增韧的作用,提高了材料的高温力学性能。     

烧结尖晶石细粉加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了改善刚玉-尖晶石浇注料的高温性能,以质量分数分别为10%的15~8 mm的白刚玉、58%的≤8 mm的白刚玉、5%的≤0.08 mm的白刚玉、14%的≤0.045 mm的白刚玉、9%的α-Al2O3微粉、4%的水泥制备了刚玉-尖晶石浇注料。在固定以5%(w)的≤0.048 mm的烧结尖晶石等量替代≤0.045 mm的白刚玉基础上,研究≤0.038 mm的烧结尖晶石等量替代≤0.045 mm的白刚玉的加入量(质量分数分别为1%、3%、5%和7%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:烧结尖晶石细粉的添加可以改善材料的高温抗折强度和抗热震性能,并且在≤0.038 mm的烧结尖晶石细粉加入量为5%(w)时,试样的高温抗折强度最高,抗热震性最好。分析认为,刚玉在烧结尖晶石细粉中的固溶作用,对试样的高温性能影响较大。     

β-SiAlON对刚玉基超低水泥浇注料性能的影响

研究了β-SiAlON加入量 (质量分数 )分别为 0、4%、6%、8%和 10%时对刚玉基超低水泥浇注料烧结性能、高温强度和抗热震性的影响。结果表明:β SiAlON的加入对材料的烧结有负面影响,它使试样的气孔率升高,强度降低,但提高了试样的高温抗折强度 (1400℃);β-SiAlON的加入可显著改善试样的抗热震性,残余强度保持率由 18. 4%提高到 40% ~49%。     

加入β-SiAlON对铝碳质材料性能的影响

以白刚玉、熔融石英(≤0.5mm)为骨料,鳞片石墨(≤0.15mm)、白刚玉(≤0.088mm和≤0.045mm)、矾土基β-SiAlON(≤0.088mm)以及添加剂为基质料,酚醛树脂作结合剂,在骨料与基质的质量比为35∶65的基础上,分别用0、7%、14%、21%、28%的矾土基β-SiAlON取代铝碳质材料中的石墨,经等静压成型后,试样于180℃固化24h,并在埋炭条件下于930℃热处理,研究了β-SiAlON加入量对处理后试样常温物理性能、抗氧化性、高温机械性能和抗热震性的影响。结果表明:(1)随着β-SiAlON加入量的增加,试样的显气孔率显著上升,体积密度降低,常温和高温抗折强度下降,抗氧化能力变差;(2)与原铝碳材料相比,加β-SiAlON的试样抗热震性均有所降低,但仍保持了良好的抗热震性,在1100℃热震温差下水冷3次和5次后的强度保持率均在90%和75%以上;(3)从降低C含量的角度考虑,在不显著降低铝碳材料性能的情况下,β-SiAlON加入量以7%左右较为适宜,此时试样仍具有较好的抗氧化性和高温抗折强度。     

加入Al粉和Si粉对低碳MgO-Al_2O_3-C材料性能的影响

以电熔镁砂、电熔镁铝尖晶石及鳞片石墨为原料,以酚醛树脂作结合剂,在MgO-A l2O3-C材料中加入A l粉和Si粉,混练后在180 MPa压力下成型,185℃12 h热处理,制成了加入4.5%质量分数A l粉、0~3.5%质量分数Si粉的AS系列试样和同时加入2%质量分数石墨的ASC系列试样,研究了试样的常温物理性能、高温抗折强度、抗热震性及其相组成和显微结构。结果表明:(1)AS系列中,仅加入4.5%A l粉试样的高温抗折强度从未加A l粉的3.0 MPa提高到22.3 MPa,热震后抗折强度保持率从60%提高到77%;再加入1.5%Si粉后,高温抗折强度提高到27.9 MPa,热震后抗折强度保持率提高到79%;(2)加入A l粉、Si粉和石墨的ASC系列试样的高温抗折强度略高于AS系列试样的,热震后抗折强度保持率在71%~75%之间;(3)这类复合材料具有良好的热态强度和抗热震性的原因为:A l粉、Si粉在埋炭加热过程中与C、N2原位生成针状A lN和SiC等非氧化物,填充、穿插在方镁石和尖晶石骨架中,起到增强、增韧的作用。     

原位生成堇青石结合红柱石太阳能热发电储热陶瓷的抗热震性能

为提高储热陶瓷材料的抗热震性能,采用原位生成堇青石增强技术,以红柱石为主要原料,通过半干压成型,无压烧结研制了用于太阳能高温热发电红柱石储热陶瓷材料样品。研究了配方组成、烧成温度、相组成、微观结构对样品抗热震性能的影响。结果表明：红柱石添加量为 70%,经1 400 ℃烧成的样品抗热震性能最佳：30 次热震实验（热震条件：1 100 ℃～室温,风冷）的强度不仅没有损失,反而增加了 26.20%。相组成和微观结构分析表明样品的晶相为堇青石、莫来石、硅线石、α-方石英、α-石英等,原位生成的堇青石晶体均匀分布在由红柱石转化的莫来石晶体之间,赋予样品较好的抗热震性能     

不同二氧化硅微粉对矾土基低水泥浇注料性能的影响

研究了4种理化性能不同的二氧化硅微粉对矾土基低水泥浇注料流动性、抗热震性和高温抗折强度的影响。结果表明:加入纯度高,杂质含量少,颗粒分布均匀、集中,表面光滑,自身流动性好的二氧化硅微粉,则浇注料的流动性好,抗热震性好,高温抗折强度高;加入碳和碱金属含量高,颗粒粒度偏粗,表面粗糙,自身分散性差的二氧化硅微粉,则浇注料流动性差,抗热震性差,高温抗折强度低。     

莫来石-堇青石耐火材料的抗热震性

已经研究了在热震条件下，骨料尺寸对莫来石-堇青石样品强度减小的作用。被震样品的强度减小显示依赖于骨料的尺寸、被烧结样品的预震强度及堇青石的含量。热震后的残余强度在由细骨料制备的样品中有所增加，这是由于其较高的初始强度。这些样品含有较低量的堇青石，其结果是由于减小了骨料颗粒的尺寸而导致了堇青石分解的增加。