添加剂对MgO-CaO浇注料性能的影响

以36%(质量分数,下同)的镁钙砂(5~3 mm)、16%的镁钙砂(3~1 mm)和20%中档镁砂(≤1 mm)为骨料,21%~28%的高纯镁砂粉(≤0.088 mm)为细粉,外加3%的硅灰为结合剂,分别比较了不同量的3种添加剂ZrO2(分别为2%、4%、6%)、Al2O3(分别为3%、5%、7%)、TiO2(分别为2%、4%、6%)对MgO-CaO浇注料性能的影响。结果表明:加入ZrO2可提高MgO-CaO浇注料的体积密度和常温抗折强度,ZrO2含量为4%的效果最好;加入Al2O3时,随Al2O3量的增加,MgO-CaO浇注料的体积密度和常温抗折强度增大,但高温下形成的低熔点铝酸盐相也较多,可能导致材料的高温性能下降,综合考虑认为,Al2O3以添加3%较好;加入TiO2可显著促进材料的烧结,使其结构致密,体积密度提高,常温抗折强度提高,TiO2含量为2%~4%时,对改善材料性能的作用较理想,但超过4%时,材料的性能开始变差;添加剂ZrO2、Al2O3、TiO2均能改善MgO-CaO浇注料的抗热震性,其中,添加ZrO2的试样抗热震性最好,其次为加Al2O3的,加TiO2的稍差。     

MgO-Al2O3-TiO2浇注料的组成、结构及性能

用XRD分析了MgO -Al2 O3-TiO2 系浇注料的物相组成 ,通过光学显微镜观察了材料的微观结构。结果表明 :MgO -Al2 O3-TiO2 浇注料经高温烧结后主要由方镁石和MgO·Al2 O3- 2MgO·TiO2 固溶体组成 ;加入TiO2 能显著促进MgO -Al2 O3质浇注料的烧结 ,气孔率降低 ,强度显著提高。     

Al_2O_3含量及热处理温度对Al_2O_3-SiO_2系浇注料抗铝液侵蚀性的影响

采用坩埚法和浸泡法研究了不同Al2O3含量(质量分数分别为80%~85%、65%~70%、40%~45%、25%~30%)及不同温度(分别为110、800、1100和1 400℃)热处理后的Al2O3-SiO2系浇注料的抗铝液侵蚀性,借助电镜和能谱分析研究了被850℃铝液侵蚀后试样的显微结构。结果表明:(1)随着Al2O3含量的增加,Al2O3-SiO2系浇注料的抗铝液侵蚀性增强;(2)在1 100℃热处理后,浇注料的抗铝液侵蚀性最差;(3)铝液渗入浇注料内部后,铝液中的Al和Mg与浇注料中的石英和莫来石相发生反应,将SiO2还原成Si,Al和Mg则氧化成Al2O3和MgO,MgO进而与Al2O3反应生成尖晶石,破坏试样的结构;(4)对于Al2O3含量较高的Al2O3-SiO2浇注料,尖晶石富集层较致密,可阻止铝液继续向浇注料内部渗透。     

蓝晶石粉加入量对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

以电熔棕刚玉、碳化硅、蓝晶石粉、α-Al2O3微粉、球状沥青等为原料,以纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了蓝晶石粉加入量(质量分数分别为0、2％、4％、6％)对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影响.结果表明:随着蓝晶石粉的增加,1450℃×3h处理后Al2O3-SiC-C质浇注料的体积密度减小,线变化率逐渐增加,中温和高温强度都有一定程度的提高,但加入量超过6％以后,浇注料的高温抗折强度会有所下降.蓝晶石作为Al2O3-SiC-C质浇注料的膨胀剂合理使用,可以减少耐火材料在高温和冷却过程中产生的收缩裂纹和剥落,从而延长耐火材料的寿命.     

埋炭热处理时Al_2O_3-SiC-TiO_2-C浇注料的物相演变

为了探明可否通过原位反应在Al2O3-SiC-TiO2-C浇注料中合成碳氮化钛,在Al2O3-SiC-C浇注料常规配方中直接加入6%质量分数的TiO2制备了Al2O3-SiC-TiO2-C浇注料,结合1 100~1 500℃下埋炭热处理后浇注料的物相组成分析结果及热力学计算,研究了Al2O3-SiC-TiO2-C浇注料的物相演变过程。结果表明:在热处理温度为1 100℃时,体系内的主要变化为锐钛矿向金红石的转变过程;加热至1 200℃后,体系内的单质硅则可以完全与碳反应生成SiC;当温度升至1 300℃时,体系内的金红石TiO2开始被还原而转变为Ti3O5,同时铝酸钙水泥的主要组分CaO、Al2O3与SiO2之间也开始相互反应生成钙铝石榴石相;温度升高至1 400℃后,莫来石相开始生成,同时Ti3O5继续被还原并氮化转变为碳氮化钛;1 500℃时,已经不再有新相生成,但莫来石和碳氮化钛的量明显增多,且晶格发育更加完善。     

BN对Al2O3-MgO系浇注料性能的影响

研究了分别添加0,1%,1.5%,3%的氮化硼的Al2O3-MgO浇注料分别在空气和埋炭气氛下于1600℃保温3 h烧成后的物理性能和抗渣性能,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料的物相变化和显微结构进行了分析和观察.研究结果表明(1)在空气中1600℃烧成时,BN氧化生成B2O3并放出N2,B2O3与Al2O3反应生成一定量的过渡液相,促进了浇注料烧结,使浇注料线收缩增大,体积密度升高,显气孔率下降,抗折强度明显提高;而当BN加入量超过1%时,其氧化后形成大量的气孔,阻碍了浇注料的致密化过程,影响了浇注料的上述物理性能.(2)在埋炭条件下烧成时,浇注料中BN不易被氧化,它的存在使浇注料难于烧结,同时,浇注料中引入的镁砂和铝酸钙水泥与氧化铝反应伴随着一定体积膨胀,使浇注料体积密度下降,显气孔率增加,抗折强度下降.(3)在空气和埋炭条件下的抗渣试验发现,当在浇注料中加入1%BN时,其抗转炉终渣侵蚀性能均有较大的提高.但两种试验条件下浇注料抗渣作用机理不同在空气中,BN氧化后形成的过渡液相吸收了生成镁铝尖晶石等反应所伴随的体积膨胀,促进了浇注料烧结,抑制了渣的渗透和侵蚀;而埋炭条件下,浇注料基质中的氮化硼难以被氧化物熔渣润湿,阻碍了渣的渗透和侵蚀,因而使浇注料具有优良的抗渣侵蚀性和渗透性.     

催化合成新型十六烷值改进剂草酸二正丁酯

采用直接浸渍-焙烧法制备了SO4^2- - TiO2/Al2O3新型固体超强酸催化剂（简称SO4^2- - TiO2/Al2O3催化剂）,用Hammett指示剂法测定了SO4^2- - TiO2/Al2O3催化剂的酸强度;以草酸和正丁醇为原料合成了新型柴油十六烷值改进剂-草酸二正丁酯。考察了SO4^2- - TiO2/Al2O3催化剂的焙烧温度、TiO2负载量、SO4^2- - TiO2/Al2O3催化剂用量、原料配比、回流时间、带水剂甲苯用量对反应的影响。最佳的反应条件为：TiO2负载量（质量分数）10％、SO4^2- - TiO2/Al2O3催化剂焙烧温度500℃、催化剂用量为反应物料总质量的4．0％、n（正丁醇）：n（草酸）=2．4：1、带水剂甲苯20mL、回流时间1．5h;在最佳反应条件下,草酸二正丁酯的收率可达99．3％,产品的纯度为99．6％。     

使用溶胶-凝胶法烧结并添加MgO、TiO2、Y2O3制备的Al2O3-SiC质陶瓷复合材料

利用无压烧结技术制备Al2O3-SiC陶瓷复合材料,并在烧结过程中使用MgO、TiO2、Y2O3等材料作为添加剂。本文研究了添加剂对复合材料的致密度和硬度的影响。采用溶胶-凝胶法使用AlCl3、TEOS、蔗糖和作为前驱体分离出α-Al2O3和β-SiC纳米颗粒。在氮气环境下无压烧结的温度为1 600℃和1 630℃。添加5%(体积)SiC阻碍了Al2O3复合材料的密实化。相比之下,添加纳米MgO、TiO2后Al2O3-5%SiC(体积)复合材料的致密度提高,但Y2O3对复合材料的烧结后的硬度、致密度没影响。烧结温度为1 630℃时复合材料达到最大致密度(97%)。在1 630℃下烧结材料的维氏硬度为17.7GPa。扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料微观结构看到SiC颗粒均匀分布在晶粒边界。本文分别用X-射线衍射(XRD)、同步热分析仪(STA)和电子扫描显微镜(SEM)方法对材料的前驱体和合成物粉末进行了研究。     

复合添加剂对RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖性能的影响

为了提高RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖性能,以电熔镁砂、烧结镁铝尖晶石、板状刚玉为基础原料,添加不同含量的TiO2和ZrO2复合添加剂来制备MgO-MgO·Al2O3材料.研究了添加剂对材料体积密度、显气孔率、抗热震性、高温抗折强度和抗RH精炼渣侵蚀和渗透性的影响.结果表明:引入复合添加剂能促进MgO-MgO·Al2O3材料的烧结,提高材料的体积密度、高温抗折强度、抗热震性、抗渣侵蚀和渗透性,加入2％的TiO2和1％ ZrO2时烧结性能最好,加入1％的TiO2和2％ ZrO2时抗热震性最佳,加入2％的TiO2和2％ZrO2时高温抗折强度最大,抗渣侵蚀性和渗透性最好.     

SiO2对Al2O3-MA浇注料热剥落影响的研究

为研究SiO2对Al2O3-MA浇注料热剥落性的影响,固定浇注料中SiO2质量分数为0.5wt％,分别以硅微粉、硅石、熔融石英为添加剂制备了Al2O3-MA浇注料试样,检测1550℃保温3 h后试样的高温抗折强度、加热永久线变化率、热循环后高温抗折强度保持率等性能指标,利用SEM分析试样的微观形貌.结果表明:与引入硅微粉和熔融石英相比,在Al2O3-MA浇注料试样中引入硅石,试样中液相生成速度慢,降低了CA6晶粒的成核及生长速度,提高了试样的体积稳定性和致密度,经5次热循环后,CA6晶体生长慢,产生微膨胀,应力集中效应小,使其具有适宜的烧结性能和力学性能同时提高试样的热剥落性.     

镍基Al2O3-TiB2金属陶瓷粉末机械合金化机制研究

本文研究了添加不同质量分数的Ni对机械合金化合成Al2O3-TiB2金属陶瓷粉末的影响.应用X射线衍射仪、扫描电镜对球磨不同时间后的产物进行了物相和颗粒形貌的分析.结果表明:不含Ni粉的Al、TiO2和B2O3的混合粉末,在机械合金化12 h后,按照化学方程式10Al+ 3TiO2+ 3B2O3=5Al2O3+ 3TiB2发生固相反应,获得Al2O3、TiB2复相组织;当加入Ni粉后Al、TiO2和B2O3的混合粉末,由于在机械球磨过程中,Ni优先与Al形成中间相NiAl,NiAl比Al更容易与TiO2及B2O3发生反应,按照化学方程式10NiAl+ 3TiO2+ 3B2O3=5Al2O3+ 3TiB2+10Ni发生固相反应,获得Al2O3、TiB2复相组织;使得机械合金化时间随着Ni粉加入量的增大而减小,当添加质量分数为5％、10％、15％、20％、25％和30％的Ni粉后,分别在机械合金化12 h、10 h、8h、8h、6h和4h后,得到Al2O3、TiB2复相组织.     

活性氧化铝微粉对RH浸渍管浇注料性能的影响

以电熔白刚玉和电熔致密刚玉为主要原料 ,研究了活性α Al2 O3微粉对RH浸渍管浇注料的施工性能 (振动流动度 )、强度及抗渣性能的影响。研究表明 :添加适量活性α Al2 O3微粉能提高RH浸渍管用Al2 O3-MgO浇注料在高、中、低温下处理后的强度 ,并且能有效地提高浇注料的抗渣性能。但活性α Al2 O3微粉对浇注料的施工性能不利 ,且施工温度越高 ,其影响越显著。     

水泥和骨料的种类对耐火浇注料性能的影响

制备了含有两个不同种类耐火水泥[水泥含有Al2O380％及MA(MgO—Al2O3)尖晶石]和两个不同种类富铝骨料(板状Al2O3及铝矾土)的四个浇注料试样，以便研究水泥和骨料种类是如何影响耐火浇注料的物理机械性能和耐火性能的。在冷却及不同的煅烧温度直至1500℃下，测试了物理机械性能(体积密度、显气孔率和常温耐压强度)。用：XRD(X-射线衍射)分析研究了其组成。含有MA尖晶石和铝矾土或板状Al2O3骨料的浇注料与含有80％Al2O3水泥(由于其含有MA尖晶石及／或CA6)的浇注料相比显示出改进后的物理机械性能和耐火性能。     

溶胶一凝胶法制备Al2O3一SiO2复合膜的微观结构分析

用溶胶－凝胶法制备了Al2O3-SiO2复合膜,通过XRD,FT－IR,N2吸附等手段研究化学组成和煅烧温度对复合膜的物相组成,化学结构以及微孔结构的影响,研究表明,在600℃下煅烧的合膜,随SiO2组分的减少,其物相从单纯无定形态演化为无定形态与γ-Al2O3纳米晶共存,比表面积从484.4m^2/g减小到197.7m^2/g,孔体积炎0.337cm^3/g减小到0.165cm^3/g,主要孔径范围2－4nm,微孔占总孔体积的17％－59％,当煅烧温度从200℃升高到1100℃,复合膜经历无定形态＋γ－A1OOH,无定形态＋γ－Al2O3到α－Al2O3＋莫来石的晶相转变过程并逐渐致密化,比表面积和孔体积减小,孔径分布从双峰分布（200－600℃）变为单峰分布（800℃）,孔隙在1100℃完全消失。     

改性石墨对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影响

以传统Al2O3-SiC-C质浇注料的基本配方为基础,制备成沥青质量分数为2%的Al2O3-SiC-C质浇注料和改性石墨质量分数分别为2%、4%和6%的Al2O3-SiC-C质浇注料,对比研究了这几种浇注料的流动性及经110℃、1 100℃和1 500℃处理后浇注体的体积密度、体积稳定性、强度、抗氧化性和抗渣性。结果表明:随着碳源由沥青改为改性石墨以及随着改性石墨加入量的增多,浇注料的需水量增多;不同温度处理后浇注体的体积密度均先增后降;烘干后强度降低较多,烧后强度变化相对较小;抗氧化性差别不大;高温抗折强度明显提高;添加改性石墨的浇注料比添加等量沥青的抗渣性差,但随着改性石墨加入量的逐渐增多,其抗渣性又有所提高。     

含Cr_2O_3刚玉质浇注料

研究了Cr2O3含量对刚玉质低水泥和超低水泥浇注料性能的影响。结果表明：Cr2O3含量增加，浇注料的强度降低；选择六偏磷酸钠为反絮凝剂、添加SiO2微粉以及80％Al2O3纯铝酸钙水泥可获得性能优异的合Cr2O3刚玉质浇注料。     

TiO2加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉粉、电熔尖晶石粉、α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥、金红石型TiO2为基质,按骨料、基质质量比为70:30配料,用金红石型TiO2替代≤0.044 mm电熔白刚玉细粉,其加入量(w)分别为0、2%、4%和6%,加水混匀后振动浇注成25 mm×25 mm×125 mm的试样,于室温下养护24 h后脱模,经110℃24 h烘干后,分别经1 100、1 300、1 500℃热处理3 h后,进行常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性的研究,并利用SEM对部分试样在1 400℃下高温抗折强度试验后的断口形貌进行分析。结果表明:(1)1 300和1 500℃烧后试样基质中主要物相为刚玉、尖晶石、钛酸铝和六铝酸钙;随TiO2加入量的增加,TiO2与Al2O3反应生成的钛酸铝衍射峰强度逐渐增加。(2)加入TiO2对1 100和1 300℃烧后刚玉-尖晶石浇注料的显气孔率、体积密度和线变化率影响较小;但使1 500℃烧后浇注料的显气孔率降低,体积密度增加,体积变化从微膨胀到收缩。(3)加入2%TiO2可明显提高浇注料的常温强度,但加入量>4%时明显降低了浇注料的常温强度。(4)加入TiO2对浇注料的高...     

富镁尖晶石对固体磷酸铝结合Al2O3-SiC浇注料性能的影响

采用致密电熔刚玉、氧化铝粉、黑碳化硅为主要原料,固体磷酸铝为结合剂,研究分别加入8%、10%、12%、14%和16%富镁尖晶石对Al2O3-SiC浇注料性能的影响。结果表明富镁尖晶石是固体磷酸铝结合Al2O3-SiC质浇注料较好的促凝剂,但其加入量不宜太多,最佳加入量为12%。     

减水剂对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影

研究四种减水剂（三聚磷酸钠STP、奈系减水剂FDN、德国进口FS20和改性高效减水剂CT-200）对Al2O3-SiC-C质浇注料基本性能包括流动性、强度及抗氧化性能的影响。结果表明：采用改性高效减水剂CT-200作为Al2O3-SiC-C质浇注料减水剂时材料的综合性能最佳。     

垃圾熔融炉用无铬浇注料

Al2 O3 -Cr2 O3 耐火材料由于具有优良的抗渣侵蚀性而被用作垃圾熔融炉内衬材料 ,但Al2 O3 -Cr2 O3 耐火材料对环境的危害却日益突出。由于MgO和ZrO2 比Al2 O3 更难被渣熔融 ,因此选用MgO和ZrO2 做骨料 ,研制了一种新型的MgO -MgO·Al2 O3 -ZrO2 浇注料。MgO和Al2 O3 以两种方式加入 ,一种是直接加入尖晶石 ,另一种是加入一定量的MgO和Al2 O3 代替部分尖晶石 ,利用MgO和Al2 O3 反应形成尖晶石产生的体积膨胀促使材料的致密化 ,从而改进其抗渣渗透性。试验结果表明 ,当尖晶石的加入量达到 30 %～ 4 5 %时 ,材料的抗渣侵蚀性…