堇青石-莫来石质匣钵材料抗热震性和抗侵蚀性研究

堇青石-莫来石质耐火材料具有热膨胀系数低、容重轻、吸热少、体积稳定性好和抗热震性好等特性.以堇青石、莫来石为主要原料,加入一定量的电熔氧化镁、活性氧化铝和硅微粉等微粉为辅助原料,制备了堇青石-莫来石质匣钵材料.研究了颗粒级配和烧成温度对堇青石-莫来石质匣钵材料物相组成和显微结构的影响,并对材料的热震性和侵蚀性进行评估.结果表明:烧成温度在1300～1400℃,对热震后的三组试样进行性能检测,发现配方一试样具有好的抗热震性和抗侵蚀性,其残余抗折强度在3.0～4.5 MPa之间,残余耐压强度在17.5～24.5 MPa之间.     

锂电池正极材料合成用堇青石-莫来石质匣钵研究进展

介绍了锂离子电池正极材料合成用堇青石-莫来石匣钵的开发与应用现状,重点阐述了该材质匣钵面临的主要问题,总结分析了其损毁机制。认为含锂化合物与堇青石、莫来石反应形成的AlLiO 2和LiAlSiO 4导致较大的体积膨胀,因而在热应力及机械力的作用下出现剥落、脱皮导致损毁。同时总结了国内外关于堇青石-莫来石匣钵的改进技术途径,并指出了正极材料合成用匣钵的发展方向。     

锂离子电池正极材料用莫来石溶胶结合匣钵材料的性能研究

为进一步提升锂离子电池正极材料用匣钵材料的性能,以莫来石(3～1、≤1 mm)、堇青石(≤1 mm)、镁铝尖晶石(≤0.088 mm)和刚玉(≤1 mm)等为主要原料,以莫来石溶胶为结合剂,在150 MPa的压力下压制成25 mm×25 mm×140 mm的试样,于110℃烘24 h,再经1 400℃保温3 h,制备了锂离子电池正极材料用匣钵试样。研究莫来石溶胶加入量(加入质量分数分别为0、3%、4%、5%、6%)对其性能的影响。结果表明：1)经110℃干燥24 h后的莫来石溶胶呈网络状结构,经1 000℃热处理后完全转化为莫来石相;2)当莫来石溶胶加入量为5%(w)时,试样具有较好的综合性能,其体积密度为2.83 g·cm^-3,显气孔率为14.6%,常温抗折强度为8.4 MPa,水冷5次后的常温强度保持率为79.8%。     

锂电池正极材料LiNixCoyMnzO2承烧用莫来石-堇青石质匣钵的研制

莫来石-堇青石质匣钵对于制备高性能锂电池正极材料尤为重要。本文采用莫来石(1.18～0.6 mm)和堇青石(2～1 mm)为骨料,莫来石(0.074 mm)、煅烧氧化铝(0.044 mm)、佛山黄泥(0.044 mm)和煤矸石(0.044 mm)为基质,在1 380℃下保温3 h烧结制备锂电池正极材料LiNi_xCo_yMn_zO₂(LNCM)承烧用莫来石-堇青石匣钵,并采用埋覆侵蚀法探究了正极材料在烧结过程中对匣钵的侵蚀行为。结果表明：在1 380℃下保温3 h烧结制备的匣钵力学性能和抗热震性均较好,其室温抗折强度为10.02 MPa,经3次热震循环后残余强度保持率在51.52%～53.26%;适当增加粗颗粒(1.18～0.6 mm)莫来石的含量可有效提高莫来石-堇青石匣钵的抗侵蚀性,且经侵蚀25次后匣钵表面的最大反应层厚度为447μm,最小反应层厚度为211μm。     

温度对合成堇青石-莫来石复相材料的影响

本文用溶胶－凝胶法合成的二氧化硅、硝酸铝和硝酸镁合成堇青石－莫来石复相材料,研究了温度对合成复合相的影响。     

锂辉石对堇青石-莫来石质匣钵材料性能的影响

以堇青石、莫来石、高岭土和氧化铝为原料制备堇青石-莫来石质匣钵材料.用锂辉石细粉取代莫来石细粉,研究了锂辉石加入量对堇青石-莫来石质匣钵材料常温性能、高温抗折强度和抗热震性能的影响,并通过XRD和SEM分别对烧后试样进行了物相和显微结构分析.结果 表明:锂辉石的加入有利于液相的生成,促进试样的烧结,气孔率降低,试样强度...     

废匣钵粉加入量对堇青石-莫来石质耐火材料性能的影响

为研究废旧匣钵在锂电池正极材料用堇青石-莫来石质匣钵中回收利用的可能性,以粒度为≤0.044 mm的废匣钵粉,1.25～0.5 mm的堇青石颗粒,2～1、≤1 mm的M70莫来石颗粒,≤0.5、≤0.045 mm的电熔镁铝尖晶石,以及氧化铝微粉、广西白泥为主要原料,用质量分数为0、4％、8％、12％的废匣钵细粉替代部分...     

SiC/SiAlON对原位SiC结合刚玉材料抗侵蚀性的影响

采用矾土基高铝刚玉为骨料,以电熔刚玉细粉、Si粉、SiC粉或SiAlON粉为基质料,用酚醛树脂为结合剂,试样于1450℃埋炭烧成后,制备了烧结良好的原位SiC结合刚玉复合材料;采用静态坩埚法研究了加入SiC或SiAlON对这种复合材料抗渣性的影响.结果表明:原位SiC结合刚玉材料具有良好的抗侵蚀性能,加入适量SiC或SiAlON后复合材料的抗侵蚀性进一步提高;原位SiC结合刚玉基材料抗侵蚀行为和机理为:熔渣侵蚀材料的过程是SiC和SiAlON等非氧化物先被氧化,然后其氧化产物SiO2和Al2O3与熔渣中的CaO和Al2O3以及材料基质中的Al2O3反应生成钙长石,材料被侵蚀;原位生成的SiC难被熔渣润湿,且填充在气孔中,堵塞了熔渣渗透的主要通道;加入SiC和SiAlON,材料中非氧化物的量明显增多,因此抗侵蚀性明显提高.     

堇青石-莫来石窑具材料显微结构研究

对国产与进口堇青石 -莫来石窑具材料进行了显微结构定性、定量分析 ,查明其组成和结构特征 ,探索生产工艺因素区别所在 ,对实际生产具有一定指导作用     

碳含量对MgO-C材料抗氧化性和抗渣侵蚀性的影响

以w(MgO)=98.5%的电熔镁砂和w(C)=99.3%的天然鳞片石墨为原料,酚醛树脂为结合剂,于900℃氩气气氛中炭化处理后制备了碳含量(w)分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%的MgO-C材料,并考察碳含量对其抗氧化性(1 000、1 400℃下)和抗渣侵蚀性(1 650~1 700℃)的影响。结果表明:1)随着碳含量的增加,MgO-C试样的抗氧化性能提高;2)渣线部位试样的侵蚀量随着碳含量的增加先减少后增加,在碳含量为20%(w)时最小;钢液部位试样的侵蚀量随着碳含量的增加而增加,但当碳含量为25%(w)时急剧减少。     

锂铝硅酸盐玻璃陶瓷抗侵蚀性的研究

列出采用三种独立的方法对锂铝硅酸盐型玻璃陶瓷(OTM-357型材料)抗侵蚀性介质作用的研究数据,表明其结果近似,而且材料的抗化学侵蚀性极高,从而使其应用范围扩大。     

ZnO压敏陶瓷烧结用匣钵侵蚀机理研究

为提升刚玉-莫来石匣钵在ZnO压敏陶瓷烧成中的使用性能,采用SEM、EDS等手段对用后的刚玉-莫来石匣钵的显微结构和微区成分进行表征来探究侵蚀机理。结果表明：刚玉-莫来石匣钵的侵蚀损毁主要是压敏陶瓷中的添加剂Bi₂O₃在烧结温度下沿气孔扩散至材料内部,与莫来石结合相和莫来石颗粒反应生成低熔点相破坏材料内部结构造成的,在侵蚀过程中白刚玉的微观形貌基本不发生改变,具有较好的抗侵蚀性。     

莫来石-堇青石复合材料的制备与性能研究

由热压和液相烧结方法制得了具有各种莫来石含量和显微结构的莫来石-堇青石复合体.研究了各种烧结温度、时间、气氛条件下复合体的致密度和显微结构的改善.还研究了复合体弹性模量、断裂韧性、热膨胀系数与组成之间的关系.研究结果表明,复合体的断裂韧性随莫来石含量和杨氏模量线性增加,粗的针状莫来石由于其穿晶断裂模式而有较高的断裂韧性.     

新型堇青石—莫来石窑具材料的研究

研究了以７５％莫来石＋２５％堇青石为骨料，７５％堇青石＋２５％莫来石为结合剂的堇青石—莫来石和以堇青石结合莫来石的窑具材料的显微结构和性能，发现使用复合骨料和复合结合剂的窑具材料具有较优越的抗热震性，并对其机理进行了较详细的分析和讨论。     

利用有色冶金选矿废料制造的耐酸材料的抗酸和抗碱侵蚀性的研究

研究结果表明,在未煅烧的配料组成中受到去碱作用较大的有:Al2O3、Fe2O3及R2O;受到去碱作用较小的有:CaO和MgO。对试样进行烧成时去碱作用显著下降,而烧成至1200℃时含易熔物的试样几乎停止去碱过程。     

SiC结合刚玉材料的抗高炉渣侵蚀性

采用电熔刚玉、Si粉和SiC粉为原料,用酚醛树脂做结合剂,混练成型后于1 450℃埋炭烧成,采用静态坩埚抗渣试验研究了烧后试样对碱度为1.1的高炉渣在1 500℃的抗渣侵蚀性。结果表明:Si与C、CO在高温下原位反应生成纤维状SiC,形成原位SiC结合刚玉材料,该材料具有良好的抗侵蚀性能,渣蚀厚度都在2.6mm以下,其中,加入8%(w)Si粉和5%(w)SiC粉的试样抗渣侵蚀性最好。通过对抗侵蚀后试样的侵蚀层、渗透层和未变层的相组成和显微结构的分析认为:(1)这种复合材料抗渣侵蚀性能良好的主要原因是熔渣难润湿的SiC自身抗渣侵蚀性较好,且原位生成的纤维状SiC穿插在刚玉骨架结构的空隙中,阻挡了熔渣的侵蚀和渗透;(2)熔渣侵蚀材料的过程是SiC先被氧化,然后其氧化产物SiO2与熔渣中的CaO和SiO2以及材料基质中的A l2O3反应生成钙长石低熔相。     

凝胶注模堇青石-莫来石复相材料的制备及其抗热震性能

采用凝胶注模方法制备堇青石-莫来石复相材料,研究了聚乙烯醇对浆料稳定性、固化时间和表面氧阻聚的影响,分析了堇青石-莫来石复相材料的抗热震性能。结果表明,聚乙烯醇可提高粗颗粒悬浮体系的稳定性,增大浆料黏度,延长固化时间。聚乙烯醇还可以起到消除表面起皮、开裂的作用。通过控制浆料固相含量调节堇青石-莫来石复相材料的气孔分布,从而影响其热震稳定性。当浆料中堇青石-莫来石固相体积分数为41%～44%时,堇青石-莫来石复相材料的热震稳定性最好。     

窑具材料的研究现状及发展趋势

介绍了窑具的用途、应用范围及性能要求,并概述了当前普遍使用和研究的几种窑具的优缺点和现状,展望了窑具的发展趋势,同时指出了我国窑具行业存在的问题,并提出了解决方案。     

由回收材料成型的MgO—Al2O3-SiO2耐火陶瓷

采用化学方式对回收的沉淀物进行制备,评价MgO-Al2O3-SiO2耐火陶瓷,即尖晶石、莫来石和堇青石及其特性。这些沉淀物包括纯的和细的氧化镁、氧化铝以及用水处理过的硅烟。由这些沉淀物共同沉淀出了相应批量的氧化物陶瓷,然后采用适当的技术进行加工烧成。对于加工后的耐火陶瓷体的化学与相组成、形态、显微结构以及物理性能进行了研究。得出的结论是：将沉淀的批量料烧成到1700℃,可以得到致密、直接结合而且高度耐火的尖晶石和莫来石-刚玉料体。另一方面,在煅烧到1350℃之后,由其批量料可以加工出致密的、有气孔的耐火堇青石-尖晶石料体。所有这些料体均是具有非常大范围的热化学应用、物理应用和机械应用的耐火氧化物陶瓷。