基质组成对镁质中间包涂料性能的影响

通过调整镁质中间包涂料的基质配比,以期提高中间包涂料的中温强度.结果表明:随着二氧化硅微粉加入量的增多,试样的体积密度与气孔率虽然没有明显的差异,但是经中温处理后,试样的抗折强度逐渐提高.当二氧化硅微粉加入量超过4％时,常温抗折强度、常温耐压强度、线变化率、抗渣等性能趋于稳定;调整硼玻璃加入量,常温抗折耐压强度均有提高,抗渣性能有所降低,硼玻璃加入量过多时,极大的降低了试样的高温抗折强度.     

镁质瓷的制备

以烧滑石、长石、粘土为原料,制备镁质瓷;通过添加少量碳酸钡探讨其对镁质瓷性能的影响。利用X-衍射仪、扫描电镜对试样表征,测试试样的吸水率及抗折强度。结果表明:所制备试样烧成温度范围在1180~1260℃、吸水率小于0.5%,随着烧成温度的提高试样的强度也相应增加;碳酸钡的添加使试样的抗折强度提高。     

烧成工艺对堇青石-莫来石窑具材料性能的影响

以堇青石、莫来石、高岭土和氧化铝微粉为原料制备堇青石-莫来石窑具材料,研究了烧成温度、保温时间对堇青石-莫来石窑具材料的常温性能、高温抗折强度和抗热震性的影响。并通过XRD分析了试样烧成后的物相变化,通过SEM观察了试样的显微结构。结果表明:随烧成温度从1340℃提高到1400℃,试样的线膨胀率增加,显气孔率增加,常温抗折、常温耐压强度和高温抗折强度增大,但1370℃烧成后的试样的抗热震性最好;对1370℃烧成的试样,随保温时间从3 h延长到5 h,试样的常温性能、高温抗折强度及抗热震性都有所降低。综合分析,在1370℃下保温3 h烧成的试样性能较为优良。     

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。     

加入剂对烧成高铝砖性能的影响

本工作的目的旨在研究含有二氧化硅和莫来石的烧成高铝砖的性能。砖试样系通过混合、成型、干燥和在隧道窑中于1450℃烧成等工序制成。测定了烧成高铝砖试样的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗折强度及高温抗折强度,并研究了试样的微观结构及相组成分析,探讨了加入剂对热开裂的影响。     

废旧聚苯颗粒对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能研究的影响

本文分别研究了废日聚苯颗粒(EPS)掺量对硫铝酸盐水泥砂浆力学性能的影响以及改性剂苯丙乳液和粉煤灰对掺量为10％的聚苯颗粒砂浆试样的改性作用.结果表明:随聚苯颗粒掺量增加,硫铝酸盐水泥砂浆试样1d、3d的抗压强度、抗折强度均呈下降趋势,而28 d试样在聚苯颗粒掺量为3％时,抗压抗折强度均有所增加,较未加聚苯颗粒砂浆试样分别提高了14.5％和13.4％;聚苯颗粒掺量为10％的砂浆试样,经1％苯丙乳液改性的试样早期3d抗压抗折强度相对于未改性试样均有所下降,而经5％粉煤灰改性的试样早期3d、7d抗压强度相对于未改性试样有小幅提高.     

填料粒度对石墨制品传导性能的影响

以煅烧石油焦为基本填料 ,煤沥青为粘结剂 ,采用热压工艺制备石墨制品。考查了填料粒度对所制备石墨制品的热导率、电阻率、体积密度、抗折强度以及孔隙率等性能的影响 ,运用气体分子热传导理论解释了石墨晶体的热传导机理。实验结果表明 :用粒径为 1.5 0～ 0 .90mm的煅烧石油焦颗粒与其细粉配合使用 ,可使石墨制品的导电和导热性能最佳。     

冷却工艺对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃强度及热膨胀性能的影响

将某一固定组成的CaO-Al2O3-SiO2系玻璃烧结到一定温度后,采用不同的冷却工艺得到若干试样。通过X衍射分析、抗折强度和热膨胀系数的测定,研究了冷却温度制度对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃强度及热膨胀性能的影响。研究发现随着微晶玻璃的起始冷却温度逐渐升高,试样的抗折强度逐渐提高,热膨胀系数逐渐减小。     

聚甲醛纤维增强砂浆的力学性能和干燥收缩试验研究

本文研究了不同长度聚甲醛(POM)纤维单掺和混掺对砂浆流动度、抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及干燥收缩的影响,并通过扫描电镜观测了其微观结构。研究发现,砂浆流动度随POM纤维长度和掺量增大而下降,混掺纤维比单掺对砂浆流动度的影响更小。POM纤维能有效提高砂浆的抗折强度,但掺量超过0.6%(体积分数,下同)时增强效果减弱,与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维对试样28 d抗折强度提升最高,为14.67%,抗压强度随纤维掺量增加而降低。12 mm纤维比6 mm及混掺对试样弯曲韧性提升更明显,最大提高49.43%。纤维的掺入可显著降低试样的干燥收缩率,且随纤维掺量增加,试样90 d干燥收缩率先减小后增大。与未掺纤维试样相比,0.6%掺量的6 mm纤维试样90 d干燥收缩率下降最多,为27.39%。混掺POM纤维在掺量0.6%以上时仍可显著提升砂浆的抗折强度并减小干燥收缩率。     

环保型热熔玻璃的制备及性能研究

以95％～99％的废旧玻璃为主要原料,以1％～5％的石英砂为纹理形成剂,制备了建筑用环保型热熔玻璃。研究了纹理形成剂石英砂用量、烧成温度、保温时间对热熔玻璃力学性能的影响。结果表明：随石英砂用量的增加,试样的抗折强度逐渐降低,随烧成温度的升高,试样的抗折强度逐渐升高;随保温时间的延长,试样的抗折强度逐渐升高。试样中加入3％的石英砂,在900℃下,保温90min所制备的热熔玻璃抗折强度为5.6MPa,热稳定性、耐酸性及耐碱性好,透光率高,且纹理面上无残余应力。     

低水泥刚玉浇注料的高温抗折强度研究

采用板状刚玉、电熔白刚玉、工业氧化铬微粉、α-Al2O3微粉、Secar71水泥、烧结尖晶石粉为原料,研究了水泥、α-Al2O3微粉、氧化铬微粉、尖晶石粉以及烧成温度对低水泥刚玉基浇注料高温抗折强度的影响。研究结果表明:烧成温度、水泥、尖晶石和α-Al2O3微粉对低水泥刚玉基浇注料的高温抗折强度影响较大。烧后膨胀越大,高温抗折强度越低;1700℃烧后试样的高温抗折强度高于1600℃烧后试样的高温抗折强度;控制加热永久线变化率,添加合适的水泥、α-Al2O3微粉和粒度细的尖晶石粉可以得到高温抗折强度高的试样。     

原位生成非氧化物对刚玉基浇注料性能的影响

为了进一步提高刚玉基浇注料的高温使用性能,在超低水泥刚玉浇注料中加入质量分数分别为0、4%、6%、8%、10%的硅粉,经振动浇注成型、养护、烘干后,在氮气气氛中于1 450℃氮化处理40 h,测定试样的加热永久线变化及烧后试样的显气孔率、体积密度、常温抗折强度和不同温度(分别为1 000、1 200、1 300和1 400℃)下的热态抗折强度,并对部分氮化后试样进行XRD和SEM分析。结果表明:1)随着硅粉加入量的增加,试样在氮化处理过程中从发生微收缩到发生微膨胀,显气孔率略有增大,体积密度和常温抗折强度下降,热态抗折强度显著提高;2)氮化处理后,试样中原位生成了非氧化物β-SiAlON、O’-SiAlON和α-Si3N4等。     

粘土的改性及其应用研究

以尿素、三乙醇胺作为改性剂,采用机械球磨法对粘土进行改性;用XRD、FTIR对改性粘土进行表征。将改性后的粘土添加到传统陶瓷坯料中,烧成后测试坯体试样的吸水率、抗折强度,并用SEM对试样表征。研究结果表明,通过改性粘土中高岭石的结构发生了改变,改性有利于粘土在较低的温度下形成莫来石。添加改性粘土的陶瓷坯体其抗折强度提高、烧成温度降低。     

尖晶石加入量、水泥种类对刚玉-尖晶石浇注料高温抗折强度的影响

以板状刚玉、烧结尖晶石、氧化铝微粉和铝酸钙水泥为主要原料制备了铝酸钙水泥结合刚玉-尖晶石浇注料,研究了镁铝尖晶石加入量(质量分数分别为4%、7%、9%、11%、13%和15%)、铝酸钙水泥的类型(CA-270、CA-25R、CA-14M和Secar 71)对刚玉-尖晶石浇注料高温抗折强度的影响。结果表明:刚玉-尖晶石浇注料具有良好的高温抗折强度,试样的高温抗折强度受CA6高温结合相生成量、Al2O3固溶尖晶石的作用和原料带入的杂质高温下产生玻璃相共同作用的影响。在1 500~1 600℃范围内试样的高温抗折强度随着温度的升高而降低;在相同温度条件下,试样的高温抗折强度在尖晶石加入量为15%(w)时表现最好;不同种类水泥对试样高温抗折强度的影响主要表现为对高温结合物相CA6生成量的影响,同时水泥的细度和杂质含量对强度有明显影响,水泥越细,杂质越少,高温抗折强度越大。     

Al-Mg合金加入量对低碳Al2O3-Al-C不烧滑板材料低温性能的影响

以板状刚玉、α-Al2O3微粉、石墨、Al粉、Al-Mg合金粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,研究了铝镁合金的加入量对Al2O3-Al-C不烧滑板材料500-700℃埋碳和氧化气氛烧后抗折强度和抗氧化性能的影响.结果表明:Al-Mg合金加入量不宜超过6％;引入适量Al-Mg合金,500℃埋碳条件和氧化气氛烧后试样的常温抗折强度和抗氧化性均未改善,但600℃和700℃埋碳条件和氧化气氛烧后的常温抗折强度均提高;随温度升高,试样的常温抗折强度和抗氧化性均提高;试样常温强度和抗氧化性提高的原因在于:Al-Mg合金活性高,可保护树脂碳不被氧化,且Al-Mg合金有部分与CO反应生成MgO和Al2O3陶瓷相对材料起增强作用.     

氧化镁在铝硅系耐火材料中的应用研究

以铝矾土为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,分别研究了不同添加量的氧化镁对矾土基喷涂料性能的影响.试样自然干燥24 h脱模后,再经110 ℃烘干24 h,分别于1 000 ,1 300,1 500 ℃热处理3 h.检测各温度热处理后试样的线性变化率(P.L.C)、体积密度(B.D)、抗折强度(M.O.R)、耐压强度(C.C.S)以及试样的热膨胀系数、耐磨性能和抗热震性能.结果表明,随着氧化镁添加量的增加,试样经过110 ℃烘干后的体积密度逐渐下降,抗折强度和耐压强度随之减小;但经过1 300 ℃和1 500 ℃热处理后,试样的体积密度逐渐增大,抗折强度和耐压强度随之增大.经过1 300 ℃热处理后,试样中添加氧化镁有利于提高耐磨性能.试样中添加氧化镁后增大了试样的热膨胀系数.添加适量的氧化镁可提高试样的抗热震性能.     

纳米Al2O3对刚玉质耐火材料结构和性能的影响

在以板状氧化铝、电熔白刚玉、烧结氧化铝微粉为主要原料的刚玉质耐火材料中通过机械混合法和前驱体(铝溶胶)法引入0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%(质量分数,下同)的纳米Al2O3,混练均匀后,以180MPa的压力压制成125mm×25mm×25mm的试样,于120℃干燥12h后,在硅钼棒电炉中于不同温度(1400℃、1500℃、1600℃和1650℃)下保温4h烧成,然后测定烧成后试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度和高温抗折强度,并采用SEM分析烧成后试样的显微结构。结果表明:以前驱体法引入纳米Al2O3对材料性能的优化效果明显好于机械混合法;在相同的工艺条件下,加入1.5%的纳米Al2O3对提高烧成试样的体积密度、常温抗折强度和高温抗折强度作用最明显;当纳米Al2O3加入量超过1.5%时,烧成试样的强度迅速降低。     

结合体系对振动浇注成型Si_3N_4结合SiC耐火材料性能的影响

为了对比研究不同结合体系对Si_3N_4结合SiC耐火材料性能的影响,以SiC和Si为原料,选取水性环氧树脂(试样R)、铝酸钙水泥(试样CA)以及硅溶胶(试样S)三种结合体系,经振动浇注成型后,研究结合体系对试样的生坯(110℃保温24 h烘干后)强度和1 450℃保温3 h氮化烧成后性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:烧后试样CA的抗热震性较好,但高温抗折强度较低;烧后试样S的常温及高温抗折强度较高,但抗热震性较差;试样R具有较高的生坯抗折强度,而且其烧后具有较高的高温抗折强度和较好的抗热震性。     

聚甲醛-玄武岩混杂纤维增强砂浆力学性能

采用混掺聚甲醛(POM)纤维和玄武岩纤维(BF)的方法制备了一种多尺度纤维混杂体系的复合材料,研究了其抗折强度、抗压强度、弯曲韧性及直接拉伸强度等基本力学性能,并通过扫描电子显微镜和数码电子显微镜对其微观结构进行分析。抗折、抗压强度试验结果表明,混掺两种纤维试样的抗折强度和早期抗压强度均明显优于单掺POM纤维试样,然而,28 d抗压强度有小幅下降;三点弯曲试验结果表明,单掺POM纤维可以改善水泥基材料的韧性并提高材料的等效弯曲强度,混掺BF后,等效弯曲强度进一步提高。微观分析结果表明,POM纤维和BF与基体结合紧密,两种纤维在宏观和微观尺度上均起到协同作用,共同发挥阻止裂纹扩展的作用,从而改善水泥基复合材料的韧性并提高强度。     

均质矾土骨料对 Al2O3－SiC－C 铁沟浇注料性能的影响

为降低铁沟浇注料的原料成本,在基质相同的情况下,分别以棕刚玉和均质矾土为骨料制备了两种Al2O3-Si C-C铁沟浇注料,对比了两种骨料对该浇注料性能的影响。结果表明:(1)经110、1 100和1 500℃热处理后,以均质矾土为骨料的试样(编号为HB90)的体积密度和显气孔率均低于以棕刚玉为骨料的试样(编号为BFA)的;经110和1 100℃热处理后的常温抗折强度和耐压强度均高于试样BAF的;经1 500℃热处理后,其常温抗折和耐压强度略低于试样BAF的。(2)均质矾土骨料玻璃相含量较低,对试样的高温抗折强度影响不大,使得试样HB90和试样BFA的高温抗折强度相同。(3)与试样BFA相比,试样HB90的抗侵蚀性略差,抗渗透性较好。可见,均质矾土具有较好的综合性能,能替代棕刚玉在出铁沟浇注料中使用。