MgO－Al_2O_3－ZrO_2质耐火材料的显微结构分析

在方镁石－尖晶石－ＺｒＯ２－硅酸盐相结构中，发现由于ＺｒＯ２的存在，可提高主晶相方镁石与尖晶石的结构完整性。同时ＺｒＯ２又吸收并富集了大量的ＣａＯ成分，形成ＣａＺｒＯ３布于晶间，阻断硅酸盐相的扩散路径，封闭气孔．并有形成原位生长的含有ＣａＯ·ＺｒＯ２高粘弹基质相的趋势，在遇渣侵蚀时这种现象更为明显。     

自蔓延高温合成TiB2／NiAl复合材料的显微结构分析

采用自蔓延高温合成法制备了ＴｉＢ２／ＮｉＡｌ复合材料，用扫描电镜研究了材料的显微结构，分析了原料组成，合成温度，坯体密度和外加压力对材料结构的影响，采用燃烧波前沿淬熄法（ＣＦＱ）研究了材料结构形成机理。     

Al_2O_3-Cr_2O_3砖显微结构对抗渣性能的影响

分别采用静态坩埚抗渣法和回转抗渣法,对w(Cr2O3)=10%的A和B两种Al2O3-Cr2O3砖进行了抗渣性能对比。结果发现:两种砖的化学组成、显气孔率、体积密度和抗热震性相近,B砖强度优于A砖的。但由于与B砖相比,A砖内部气孔尺寸更小,所用电熔白刚玉骨料形貌平滑,较为致密,粒度呈连续式分布,且A砖中Al2O3-Cr2O3固溶体发育较小,相互交错,形成了孔隙较小的空间网状结构,这种显微结构显著降低了熔渣对耐火材料的渗透和破坏,使A砖的抗渣性优于B砖的。因此,制备微气孔化结构的制品是提高Al2O3-Cr2O3材料抗渣性能的有效途径。     

Al_2O_3-Si材料加热过程中物相组成和显微结构研究

以电熔刚玉骨料和细粉为主要原料,引入5%～8%的Si粉,以纸浆废液为结合剂制备了Al_2O_3-Si材料.研究了Al_2O_3-Si材料埋碳加热(1000～1600 ℃)过程中物相组成和显微结构的变化.结果表明: 1200 ℃烧后,Si开始与CO反应生成晶须状SiC,且晶须相互交叉连锁.1300～1400 ℃烧后,SiC晶须生成量明显增加,且发育长大,形成交叉连锁的网络填充在刚玉骨架结构中.1400 ℃烧后试样中还出现少量O'-SiAlON晶体.1500～1600 ℃烧后,SiC晶体发育长大,呈枝杈状和弯曲状.1400～1500 ℃烧后残留Si已熔化,发生塑性变形,起助烧结作用.     

SHS法合成α-Al_2O_3-A_3S_2涂层显微结构的研究

采用ＳＨＳ熔铸法制备了钢管复合内衬,并利用ＳＥＭ和ＥＡＤＸ对添加石英、钾长石等添加剂时涂层的显微结构和组成做了分析研究。结果表明：加入１０％ＳｉＯ２时涂层组织由板条状莫来石（Ａ３Ｓ２）、针状刚玉（αＡｌ２Ｏ３）和其晶间的铁铝尖晶石（ＦＡ）组成;加入１０％钾长石（ＫＡＳ６）时涂层由针状刚玉（αＡｌ２Ｏ３）和玻璃相基体组成,钾长石的引入有利于晶粒细化、涂层组织致密化     

垃圾熔化炉用MgO-MgO·Al_2O_3-ZrO_2质浇注料

Ａｌ2 Ｏ3 -Ｃｒ2 Ｏ3 质耐火材料曾被广泛应用于垃圾熔化炉中。但是含铬耐火材料中的Ｃｒ2 Ｏ3 在某些特殊条件下可能会转变成有毒的六价铬。随着环保意识的不断提高 ,含铬耐火材料的采用正逐步被各国所禁止。因此近年来 ,人们开始注意重新认识无铬耐火材料。最近 ,有人把目光投向了ＭｇＯ -ＭｇＯ·Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 质浇注料 ,并对组成中含有 5 % (质量分数 ,下同 )的ＺｒＯ2 、32 %的Ａｌ2 Ｏ3 、6 1%的ＭｇＯ ,加水量为 5 .7%的ＭｇＯ -ＭｇＯ·Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 质浇注料和Ｃｒ2 Ｏ3 的质量分数为 10 %的普通Ａｌ2 Ｏ3 -Ｃｒ2 Ｏ3…     

Al_2O_3-TiN复合物高温蠕变的显微结构及蠕变机理

研究了Ａｌ２Ｏ３ＴｉＮ复合物在１２５０１４００℃,１０５０ＭＰａ应力范围压缩蠕变后的显微结构变化。结果表明Ａｌ２Ｏ３ＴｉＮ复合物具有相当的结构稳定性,蠕变后的晶粒尺寸及晶粒形状与变形前几乎相同。Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＮ界面能较低,界面粘附性较高。未观察到明显的空洞及晶格位错活动。晶界滑移极可能是控制Ａｌ２Ｏ３ＴｉＮ复合物蠕变行为的主要机制     

Al_2O_3-Si材料埋炭加热过程中性能和显微结构的变化

以电熔刚玉(骨料和细粉)和Si粉(加入质量分数为5%或8%)为原料,以纸浆废液为结合剂,压制成Al2O3-Si样坯,在1000～1600℃埋炭加热后,检测其物相组成、显微结构和性能的变化。结果表明:(1)1100℃以前物相和结构没有变化;(2)1200℃烧后,Si开始与CO反应生成晶须状SiC,且晶须相互交叉连锁,材料开始烧结,其高温抗折强度和抗热震性明显提高;(3)1300～1400℃烧后,SiC晶须生成量明显增加,且发育长大,形成交叉连锁的网络结构填充在刚玉骨架中,材料烧结良好,具有更高的高温强度和更好的抗热震性,而且1400℃烧后试样中还出现少量O’-SiAlON晶体;(4)1500～1600℃烧后,SiC晶体发育长大,呈枝杈状和弯曲状,SiC生成量略有增加,试样的高温强度和抗热震性变化不明显,表明在此温度范围材料烧结基本完成。     

烧成温度和气氛对Al_2O_3-Cr_2O_3材料显微结构的影响

为探讨烧成气氛和温度对低铬Al_2O_3-Cr_2O_3耐火材料性能的影响,以w(Cr_2O_3)≤20%的Al_2O_3-Cr_2O_3耐火材料纯基质为研究对象,将质量分数为50%的电熔Al_2O_3细粉、10%的电熔Cr_2O_3细粉、10%的电熔Cr_2O_3微粉和30%的烧结α-Al_2O_3微粉,外加3%(w)的PVA水溶液为结合剂配料后压制成圆片试样,然后分别在空气气氛或埋炭气氛中于1 450、1 550和1 650℃保温3 h烧成,并研究烧成温度和气氛对烧后试样显气孔率、体积密度和显微结构的影响。结果表明:随着烧成温度的升高,试样的显气孔率下降,体积密度升高。显微结构分析发现,无论是空气气氛还是埋炭气氛,随着温度的升高,铝铬固溶体晶粒逐步发育长大,形成连续多孔的网络骨架结构;空气气氛下Cr~(3+)更易迁移扩散,固溶反应较为充分,烧成试样形成的铝铬固溶体晶粒更为粗大、结构连续性好。因而,空气气氛下1 650℃烧成更有利于改善Al_2O_3-Cr_2O_3材料的性能。     

低温合成MgO-Al_2O_3-FeO_n复相材料

高铁镁砂中分别引入质量分数为3%、6%、9%、12%、15%的板状刚玉,经1 420℃烧结制备Mg O-Al2O3-Fe On复相材料。采用X射线衍射和扫描电子显微镜分析试样的物相组成及显微结构。结果表明:在1 420℃,高铁镁砂与板状刚玉反应烧结形成原位合成的镁铁铝尖晶石固溶体,铁氧化物的存在促进了镁铁铝尖晶石固溶体的形成。随着板状刚玉加入量的增加,镁铁铝尖晶石固溶体的含量随之增加。镁铁铝尖晶石固溶体呈现明显的环带结构。最外层环带结构致密,富含铁氧化物;次外层环带结构中铁氧化物的含量有所降低。这些环带结构使得低温制备镁铁铝尖晶石固溶体结合方镁石材料的新工艺得以实现。     

α－Al_2O_3／SiC，莫来石／SiC和ZrO_2／SiC二元复合材料的显微结构

用热压法制备了氧化物（刚玉、莫来石、氧化锆）与非氧化物（碳化硅）的二元复合陶瓷材料。采用ＴＥＭ和ＨＲＥＭ等手段对上述材料的显微结构和晶界附近的微区成分进行了研究，确定氧化物与碳化硅相可以直接结合并形成一定厚度的互扩散层     

减水剂对超低水泥Al_2O_3－Cr_2O_3－ZrO_2质浇注料物理性能的影响

对添加三种有机减水剂和两种聚磷酸盐减水剂的Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２质浇注料的常温物理性能、热态强度进行了对比，并用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了其显微结构。研究表明：对于加有Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３超细粉，以纯铝酸钙为结合剂的浇注料，有机减水剂更能显著地提高其常温物理性能和高温机械性能，并改善其显微结构。     

B_2O_3－Y_2O_3添加剂对AlN陶瓷显微结构及性能的影响

研究了以Ｂ_２Ｏ_３－Ｙ_２Ｏ_３作为助烧结剂的ＡｌＮ陶瓷的烧结特性及显微结构。结果表明，晶界处存在ＹＡｌＯ_３，Ｙ_４Ａｌ_２Ｏ_９及Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_（１２）等各种铝酸钇结晶物，Ｂ_２Ｏ_３可固溶到铝酸钇中形成固溶体。随烧结温度变化，第二相的种类、数量和分布不同，从而影响ＡｌＮ的热导率。在１８５０℃下，可获得热导率为１８９Ｗ／ｍ·Ｋ的ＡｌＮ陶瓷。     

Al-Si复合Al_2O_3-β-SiAlON-C材料加热过程中性能、相组成和显微结构的变化

以电熔白刚玉(≤0.5、≤0.088和≤0.045 mm)、熔融石英(≤0.5 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、矾土基β-SiAlON(≤0.088 mm)、Al粉(≤0.074 mm)和Si粉(≤0.074 mm)为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,制成25 mm×25 mm×125 mm的Al-Si复合Al2O3-β-SiAlON-C试样,经200℃固化24 h后,分别在800、1 000、1 200、1 400和1 600℃下埋炭(石墨)保温3 h,冷却后测定其体积密度、显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度和抗热震性,并进行XRD和SEM分析.结果表明:1)随着热处理温度的升高,Al-Si复合Al2O3-β-siAlON-C试样的显气孔率均下降,体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度、热震后残余抗折强度均逐渐提高,但其抗折强度保持率在经1 000℃热处理后最高,随后逐渐降低;2)在高温还原气氛的热处理过程中,试样中的Al、Si与C(CO)或N2反应,原位生成了AlN、β-SiC、Al4C3和β-SiAlON等非氧化物,对试样具有填充气孔及增强增韧的作用.     

SiO_2微粉对Al_2O_3-ZrO_2-C材料力学性能的影响

在复合引入不同比例A l粉、Si粉(A l粉、Si粉的组合分别为2%(w)A l+3%(w)Si,3%(w)A l+2%(w)Si,4%(w)A l+1%(w)Si)的A l2O3-ZrO2-C材料中进一步外加质量分数分别为0、1%、2%的SiO2微粉,经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1 000、1 200、1 300和1 400℃保温3 h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:1)对于含不同比例A l粉和Si粉的A l2O3-ZrO2-C材料,SiO2微粉的引入使其经1 200℃或更高温度煅烧后的抗折强度、弹性模量和韧性提高,平均孔径减小;2)显微结构分析发现,含有SiO2微粉的试样中,A lN和(或)SiC晶须发育良好并且分布均匀,孔径细小,从而优化了材料力学性能。     

柠檬酸溶胶凝胶法合成CeO_2/ZnO/Al_2O_3纳米紫外屏蔽材料

以六水合硝酸铈、六水合硝酸锌以及九水合硝酸铝为原料,采用柠檬酸溶胶凝胶法制备了纳米CeO_2/ZnO/Al_2O_3紫外屏蔽材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)等测试手段对样品进行了表征。结果表明,样品为30～50 nm纳米团状颗粒,并在UVA紫外区域比与同等条件下合成的CeO_2/ZnO更好的吸收。CeO_2/ZnO/Al_2O_3样品在紫外光照射下90 min RhB溶液脱色率仅为23%,具有优良的紫外屏蔽性能,且与CeO_2/ZnO相比没有光催化性。     

Al_2O_3-MgO-C砖的显微结构与特性

据《耐火物》报道,日本LF钢包侧壁等多个部位使用Al2O3－MgOC砖。剥落损毁直接影响钢包的使用寿命,特研制了剥落损伤轻微的周2O3－MgO－C砖。试验砖的化学组成：MgO63％,A仙25％,C12％。供试砖在还原气氛中1500℃,10h烧成后,测定各种物理性能。在空气气氛中经1500℃烧成,测定完全脱炭后的孔径分布及基体的显微结构。结果表明,随着微细孔径的增大,砖的抗折强度、弹性模量降低。这是由于孔径增大（石墨层厚度增高）,抑制尖晶石的反应,石墨层起到了缓冲热应力的作用。开发的A12O3－MgO－C砖在I。F钢包实际使用表明,剥落损…     

Y_2O_3在（Y，Mg）－PSZ／MgAl_2O_4材料中的作用

采用工业法制备了（Ｙ，Ｍｇ）ＰＳＺ／ＭｇＡｌ２Ｏ４陶瓷材料，在１１００℃热处理过程中，材料展示了良好的耐高温老化性。微观分析结果表明：材料在热处理过程中产生ｃＺｒＯ２→ｃ′ＺｒＯ２＋ｔＺｒＯ２＋ＭｇＯ形式的共析分解反应；同时，材料中存在ＭｇＯ稳定和Ｙ２Ｏ３稳定的三种形式的四方析出体，其中Ｙ２Ｏ３稳定的“花呢”（“ｔｗｅｅｄ”）和“群团”（“ｃｏｌｏｎｙ”）状析出体随热处理时间的延长而长大     

ZrO_2添加剂对β″－Al_2O_3性能的影响

研究了氧化锆添加剂对β″－Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构和性能的影响。实验结果表明，添加１０％（按体积计）ＺｒＯ＿２可以大大改善β″－Ａｌ＿２Ｏ＿３陶瓷的显微结构，并使其强度有显著提高，与此同时，β″－Ａｌ＿２Ｏ＿３的电导率下降不多。     

CaZrO_3材料的合成和抗Al_2O_3沉积的研究

采用反应烧结法合成了以CaZrO_3为主晶相的ZrO2－CaO合成料，适当提高CaO／ZrO2比或引入SiO2能有效提高合成料的致密化程度。ZrO2－CaO－C材料与铜液接触时，可通过CaZrO3分解产物CaO与钢液中脱氧生成物Al2O3反应生成低熔点相而起到抗Al2O3沉积的作用。