Al2O3-SiO2系低蠕变耐火材料的研究现状和进展

对典型蠕变曲线的特征,蠕变理论以及影响耐火材料蠕变变形的因素等作了综述.根据Al2O3-SiO2系耐火材料蠕变性能研究的现状和进展,分析指出,在Al2O3-SiO2系耐火材料中,高铝(Al2O3≥70%)低蠕变制品的生产技术目前是比较成热的,而对于低铝(Al2O3≤50%)低蠕变制品的研制和生产,还需要采取一定的技术措施.     

热风炉长寿与低蠕变Al2O3-SiO2系耐火材料的探究

回顾了中国热风炉用低蠕变Al2O3-SiO2系耐火材料研发的历程。通过对比矾土基低蠕变Al2O3-SiO2系耐火材料与莫来石基低蠕变Al2O3-SiO2系耐火材料的实际使用结果认为,要实现热风炉长寿命,对于热风炉用耐火材料而言,除了要求其具有优异的抗蠕变性能外,还应具有优良的抗热震性、抗CO和碱蒸气侵蚀等综合性能。针对中国资源综合利用的现状和可持续发展战略要求,建议使用红柱石或莫来石基原料制备Al2O3-SiO2系低蠕变系列耐火材料;即通过对原料进行分级,实现天然Al2O3-SiO2系原料(主要是红柱石)和人工合成Al2O3-SiO2系原料资源的综合利用,优化材料的矿物组成,制备以莫来石为主晶相结构,Al2O3质量分数低于75%的莫来石基低蠕变系列制品,并结合性价比进行优化配置,真正实现热风炉的长寿化,应该是今后长寿型热风炉用Al2O3-SiO2系耐火材料研发的重点。     

计算机分析Al2O3-SiO2系耐火材料的抗FeO侵蚀性能

采用C Builder编制程序绘制了 16 0 0℃下FeO -Al2 O3-SiO2 三元系等温截面图 ,在此基础上 ,判断不同组分的Al2 O3-SiO2 系材料抗FeO侵蚀能力的优劣。该程序具有界面好、使用便捷、准确的特点。     

氮化硼系复合材料在耐火材料上的应用--Al2O3-C-BN-AlON和Al2O3-C-BN-SiC系复合耐火材料

介绍了Al2O3-C-BN-AlON和Al2O3-C-BN-SiC系复合耐火材料的合成方法，比较和评价了这两种复合耐火材料的性能，指出了Al2O3-C-BN-SiC系复合耐火材料作为精炼和连铸用耐火材料，可望大幅度提高使用寿命。     

添加膨胀料对Al2O3-SiO2系浇注料的影响

Al2O3-SiC系浇注料是标准的中间包内衬材料,抑制中间包内衬的龟裂和剥落对于开发浇注料是非常重要的。在中间包的使用中,龟裂的发生和发展都在干燥之后,因此,抑制干燥后的龟裂很重要。在干燥期间一般需要减少总混合水量来抑制龟裂,因为干燥最高温度为800～1200℃,本文从抑制加热1000℃后的收缩的角度,研究了添加膨胀料对浇注料质量以及其它特性的影响,认为添加膨胀料对抑制干燥后的龟裂有效。     

炭素焙烧炉用Al2O3-SiO2系预制件的研制

利用低水泥浇注料技术,采用粒径≤0.074 mm的一级矾土和粒径＜8 mm的二级矾土为主要原料,水泥和二氧化硅微粉作为结合系统,并引入适量外加剂制备了Al2O3-SiO2系浇注料试样.通过对系列试验配方进行优选,确定满足设计指标要求的生产配方,依照该配方生产出炭素焙烧炉用大型预制件.检测结果表明生产的预制件的强度、抗热震性和1350℃3 h烧后的永久线变化率等性能都满足设计指标要求.显微结构分析表明,预制件1350℃3 h烧后的基质中有大量莫来石晶相,另有少量石英和玻璃相.     

Al2O3-SiC系制品中添加物α-Cr2O3的行为

以电熔刚玉和SiC为基料的制品中添加适量亚微米级的绿铬(α-Cr2O3)时,烧成过程中α-Cr2O3生长到1～5 μm,并与刚玉表面接触区发生互扩散行为.SiC在氧化层中氧化并形成玻璃纤维,使氧化层的组分变为Al2O3-Cr2O3-SiO2系.所形成的高硅质液相能促进(Al2-x,Crx)O3固溶体析晶,晶体呈较大的六方柱状自形晶,长度达5～20 μm,长径比(a)为5～10.但此液相中不含Cr2O3.     

Al2O3-SiO2-TiO2复合陶瓷膜的研制

本文用Sol-Gel法制备了掺杂TiO2、SiO2改性的γ-Al2O3膜,Al2O3-SiO2-TiO2混合溶胶的比例为:Al:Si:Ti=1:4:1(mol比),加入硝酸调节其pH值位1.2-2.5,可得到稳定的Al2O3-SiO2-TiO2溶胶。通过XRD分析,膜的相组成为非晶态SiO2、γ-Al2O3和Al4Ti2SiO12及TiO2,SEM分析膜主要特征为层状表面结构,平铺在支撑体上。研究发现添加剂、pH值、膜与基体之间的应力作用、浸渍时间、热处理过程对膜的形成的影响甚大。     

Al2O3/TiO2复合膜的结构及光催化性能

利用电沉积方法在铝硫酸阳极氧化膜表面制备了具有光催化活性的T iO2薄膜。分析了A l2O3/T iO2复合膜的结构,观察了薄膜表面形貌及断面构造,并分析了薄膜表面的化学成分,通过紫外光照射下甲基橙溶液的光催化降解反应初步研究了该复合膜的光催化活性。结果表明,未经热处理的A l2O3/T iO2复合膜处于非晶态,550℃热处理3 h后,T iO2转变为锐钛矿结构;沉积在铝氧化膜表面的T iO2薄膜厚度约5μm,呈均匀不连续状态,表面存在大量裂纹,电沉积T iO2过程中基体氧化铝存在着部分溶解;薄膜表面主要由T i、O两种元素构成,同时存在较少量的A l、S、K等元素。该A l2O3/T iO2复合膜可光催化降解甲基橙溶液,具有光催化活性。     

铝硅质低水泥浇注料的研制

首先研究了六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、酒石酸钠等5种钠盐分散剂对SiO2微粉的分散效果,从中优选出最佳的分散剂六偏磷酸钠。然后以六偏磷酸钠为分散剂,分别采用70%的特级焦宝石(A)、普通焦宝石(B)、三级高铝矾土熟料(C)、特级高铝矾土熟料(D)等4种原料作骨料,30%的三级高铝矾土熟料(分别与A、B、C3种骨料配合)或特级高铝矾土熟料(与D骨料配合)作细粉,外加5%的SiO2微粉研制了铝硅质低水泥浇注料,研究了原料对低水泥耐火浇注料性能的影响,并讨论了SiO2微粉在低水泥耐火浇注料中所起的作用(孔隙填充、结合剂、改善流动性和促进高温烧结)。试验结果表明,以烧结良好的特级高铝矾土熟料为原料试制的铝硅质低水泥浇注料,用水量最少,显气孔率最低,烧后线变化率(1500℃保温3h)最小,强度最高。     

金属Zn粉对Al2O3 -C耐火材料抗氧化性能的影响

以板状刚玉、鳞片石墨、Zn粉、Al粉和Si粉为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,固定配料中板状刚玉、鳞片石墨、Al粉和Si粉的比例,分别外加0、0.5%、1%、2%和3%的Zn粉制成5组Al2O3-C试样,在120～220℃进行24h干燥处理,然后在1400℃空气气氛中加热3h,冷却后测量试样的质量变化率、脱碳层厚度、显气孔率和体积密度,同时进行显微结构观察和微区成分分析。结果表明:加入2%Zn粉的Al2O3-C试样的脱碳层厚度最小,显气孔率最低,体积密度最大,因此推断其抗氧化性能最佳。     

溶胶-凝胶法制备Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜

本文采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝、正硅酸乙酯和氧氯化锆为原料，HNO3为催化剂，PVA为成膜助剂，在多孔陶瓷管上制得了Al2O3-ZrO2-SiO2复合薄膜。研究了组分配比对溶胶性质的影响，结果表明Al2O3：ZrO2：SiO2在8：1：2～12：1：2之间时可得到性能符合要求的溶胶。通过扫描电镜可观察到膜的孔径为2～5μm，且膜与基底结合良好。     

MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃晶化行为及性能研究

制备了MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃，用XRD．DTA，SEM等方法对该系统微晶玻璃材料的析晶过程进行了研究。在此基础上，讨论了晶化行为对微晶玻璃的热学及力学性能的影响。结果表明：材料的热学性能及力学性能取决于热处理工艺。晶化温度950～980℃段，微晶玻璃武样的致密性好，力学强度优良。     

P2O5含量对Al2O3-SiO2-P2O5系统玻璃结构和析晶性能的影响

采用高温熔融冷淬法制备Al2O3-SiO2-P2O(5ASP)系统玻璃,用原位晶化法获得了磷酸盐微晶玻璃;用IR、DSC、XRD、SEM等测试方法表征了玻璃结构及析晶性能,讨论了P2O5含量对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明:P2O5含量在35～50%能形成稳定的ASP玻璃。在磷含量较低时,玻璃结构中的P5 主要以不含P=O双键的[PO4]四面体形式存在,P2O5含量较高时,结构中的P-O-键削弱,P=O双键加强,P5 部分以含P=O双键的[PO4]四面体形式存在。随着P2O5含量的增加,玻璃稳定性变差,析晶趋势增强;晶化后的玻璃以AlPO4为主晶相,同时含有少量的Al(PO)3晶相,当晶化温度由650℃升高到800℃时,晶相含量增加并出现YPO4晶相。     

Al2O3-SiC-C耐火材料抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能研究

研究了Al2O3-SiC-C耐火材料的抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能,以及添加Cr2O3对Al2O3-SiC-C材料抗渣侵蚀性能的影响.研究结果表明CaO-SiO2-K2O熔渣对Al2O3-SiC-C材料具有明显的侵蚀作用;在Al2O3-SiC-C材料中添加适量的Cr2O3可以有效地抑制CaO-SiO2-K2O熔渣向耐火材料内部的渗透,降低耐火材料的侵蚀速度.     

MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃晶化行为及性能研究

本文制备了MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,用XRD、DTA、SEM等方法对该系统微晶玻璃材料的析晶过程进行了研究。在此基础上,讨论了晶化行为对微晶玻璃的热学及力学性能的影响。结果表明：材料的热学性能及力学性能取决于热处理工艺。晶化温度950-980℃段,微晶玻璃试样的致密性好,力学强度优良。