沥青路面快速修复用单组分树脂冷补料性能研究

为了解决冷补沥青混合料初期强度低、耐久性差、冷补液制作复杂等问题,以单组分树脂作为结合料研制了一种树脂冷补料.针对单组分树脂冷补料产生的膨胀现象,提出了冷补料膨胀率的测试方法,确定了其满足强度要求的临界膨胀率.通过正交试验方法确定了冷补料中各组分的最佳组合水平,并对冷补料的强度形成规律以及路用性能进行分析,研究了冷补料专用界面胶的性能,并采用非开挖修补工艺对冷补料及界面胶进行工程验证.研究结果表明,冷补料在满足强度要求下的临界膨胀率为6.6％,冷补料的初期强度形成速率较快,养护2 h即可达到开放交通的要求,3 d后可形成最终强度.冷补料的路用性能均满足规范要求,专用界面胶的粘度低至108 mPa·s(25℃),而拉拔强度能达到1.66 MPa,坑槽修补1年后,修补处路面无明显破损及掉粒现象,用于非开挖修补工艺的单组分树脂冷补料具有良好的使用耐久性.     

转炉冷态投补料的研制与应用

采用焦油镁砂（或白云石）热态投补料对转炉进行高温投补，存在的缺点有：（１）生产时需加热系统进行“烘砂”，熔化沥青，工序复杂，浪费能源且污染环境；（２）生产后因沥青遇冷凝固，易结团块，存储时间短，生产后需及时使用；（３）粘附、烧结性差，耐用性不好。按Ｍ...     

中间包镁质干式料用结合剂的研究

首先将电熔镁砂(≤0.088 mm)分别与低温结合剂(分别为沥青、蔗糖、石蜡、松香、酚醛树脂)和中温结合剂(分别为三聚磷酸钠、九水硅酸钠、六水氯化镁、硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃)按95∶5的质量比混练均匀,以120 MPa的压力干压成型为36 mm×36 mm的试样,分别在300℃2 h、1 000℃3 h、1 450℃3 h、1 500℃3 h和1 600℃3 h条件下热处理后测量其显气孔率、体积密度和耐压强度,以评价这些结合剂的结合性能和促烧结性能,并评价了其环保性;然后,在上述试验的基础上分别采用沥青-硼酸盐玻璃、松香-硼酸盐玻璃和酚醛树脂-硼酸盐玻璃3种复合结合剂按镁质干式料的配方制备成镁质干式料试样,分别在200℃2 h、1 100℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理,测量试样热处理后的永久线变化率、显气孔率、体积密度和耐压强度等常温物理性能。结果表明:采用酚醛树脂、沥青和松香为结合剂时,镁质材料300℃2 h热处理后的耐压强度较高;而采用硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃为结合剂时,镁质材料1 000℃3 h热处理后的耐压强度较高,硼酸和硼酸盐玻璃能明显促进镁质材料的高温烧结;使用5%松香-4%硼酸盐玻璃作为复合结合剂制备的镁质干式料具有较好的常温物理性能和环境友好性。     

添加在含碳耐火材料中的沥青及树脂的碳行为

沥青及树脂被作为含碳耐火材料的结合剂,是由于它们具有较高的碳化程度。这些结合剂加热分解时生成的碳具有不同的高温性质。本文研究了从沥青、树脂及它们的混合物中所获得的碳的结晶、氧化、真密度及显微结构。与树脂中得到的碳相比,沥青中得到碳的结晶特性、真密度、氧化开始温度都是较高的。换句话说,当树脂被加热到500～600℃的高温时,能够得到与沥青相同的氧化特性。尤其是从含80wt％的沥青,20wt％的树脂的混合物中得到的碳,具有较高的氧化开始温度。沥青和树脂的混合物作为复合结合剂比沥青或树脂作为合碳耐火材料的结合剂好。     

煤沥青的热分析

采用溶剂分离的方法对煤沥青进行组分分离,并通过TG,DTG以及DSC对煤沥青及α树脂、β树脂和γ树脂进行了分析.结果表明,煤沥青中重组分的热失重开始温度及最大失重速率温度较高,煤沥青与β树脂和γ树脂在400℃～500℃范围内均出现两个放热峰,α树脂在400℃～500℃范围内只有一个放热峰.     

镁碳质耐火材料用先进的酚醛树脂系列

对于成型耐火材料(镁碳)的生产和浸渍工艺来说,已看到沥青结合剂比酚醛(PF)基树脂结合剂优越,这归因于它的抗氧化和抗热震性能,以及在炼钢温度下碳的二次相的有效分布。由于在600℃以上分子广泛地重新排列组合,因此热解形式的二次沥青碳特性属于石墨类。通过使用计算机辅助的设计法,可以优化一系列性能,其中包括具有“似沥青”特性的PF树脂(石墨结构)的开发,而它却无沥青产品给人体带来的有害致癌物。实验性的PF树脂的模拟试验已取得了接近于沥青的结果,而且在氧化和热震试验中,其结果优于传统的PF树脂。树脂具有对计算机模拟用的内在灵活性,目前应该能够为成型耐火材料生产开发出一系列的PF树脂,它们具有沥青系列的属性,对健康却无害处。目前,在一次精炼和二次精炼中所使用的沥青结合和树脂结合的产品之间,测定不到操作使用方面的差异,甚至于在树脂成本较高的基础上,树脂结合的耐火材料系列仍保持价格上的竞争力。     

镁碳耐火材料在空气中的化学侵蚀

研究了三种树脂结合和沥青结合MgO-C耐火材料,在一个大的温度范围内承受大气侵蚀,由质量损失和脱碳区域测定出抗化学侵蚀性. 并对树脂结合和沥青结合耐火材料进行了比较.     

萘系沥青树脂的制备和性质

以对苯二甲醇（PXG）为交联剂,萘为芳烃原料,在对甲苯磺酸的催化作用下,合成了沥青树脂。研究中考察了沥青树脂的多种性能参数。结果表明：沥青树脂是萘与对苯二甲醇结合而成的低聚体混合物,固化后具有良好的热稳定性,是一种新型的耐热树脂。     

PVP结合镁质中间包干式料的研制

为了研制环保、长寿、容易自动翻包的镁质中间包干式料,研究了结合剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入量(加入质量分数分别为3%、4%和6%)对镁质中间包干式料在180℃烘烤及1 500℃热处理后常温强度的影响,并与分别以酚醛树脂和葡萄糖为结合剂的镁质中间包干式料进行了性能对比。结果表明:1) PVP可以用作镁质中间包干式料的结合剂,其适宜加入量为4%(w); 2)在本试验条件下,PVP结合的镁质中间包干式料在180℃烘烤及1 500℃热处理后的常温强度与葡萄糖结合的相差不大,而其抗渣性能则优于葡萄糖结合的。     

不同炭基体对炭/炭复合材料力学性能的影响

结合化学气相沉积（CVD）和前驱体浸渍裂解工艺,分别以丙烯、糠酮树脂和煤沥青为前驱体制备了密度在1.85g/cm3以上的三维炭/炭（C/C）复合材料,对比研究了沥青炭、热解炭+沥青炭以及热解炭+树脂炭结构（分别为A、B、C组）的等三种不同炭基体C/C复合材料的增密效率与力学性能,采用排水法表征C/C复合材料的孔隙率及密度,利用扫描电镜进行炭基体的微观结构表征,采用万用电子力学试验机进行拉伸强度、压缩强度、剪切强度等力学性能表征。结果表明,在热解炭质量含量相同的前提下,树脂浸渍裂解增密速率低于沥青浸渍裂解工艺,树脂炭基体孔隙率低于沥青炭基体。不同炭基体结构的C/C复合材料力学性能次序为：热解炭+树脂炭双元炭基体最高,纯沥青炭基体次之,热解炭+沥青炭双元炭基体最低,分析原因为热解炭与树脂炭双元炭基体的界面结合强度高,而沥青炭为混乱无序碳结构,热解炭和沥青炭双元炭基体界面结合强度弱,因此力学强度最低。     

氧化镁铁铝尖晶石耐火材料的制备

以铁铝尖晶石和镁砂为原料,采用烧结法制备了氧化镁铁铝尖晶石耐火材料.检测了各烧后试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度,利用应力应变法检测了烧后试样的弹性模量,利用X射线衍射(XRD)检测了烧后试样的物相组成,采用扫描电子显微镜(SEM)观察和分析了烧后试样的显微结构.研究结果表明: 1600 ℃时各试样体积密度最大,显气孔率最小,试样达到了烧结;镁砖中加入铁铝尖晶石会引起材料常温强度降低,铁铝尖晶石加入量在3%～4%为宜;铁铝尖晶石以颗粒形式加入的试样的弹性模量比以细粉形式加入的试样要大,所以铁铝尖晶石以颗粒形式加入的试样的抗热震性相对较好;热力学计算表明:当加热温度高于182 ℃时, MgO与FeAl_2O_4开始反应生成MgAl_2O_4;从显微结构照片也可以看出, MgO与FeAl_2O_4中的FeO发生互扩散,FeO扩散进镁砂颗粒中,MgO扩散进铁铝尖晶石内部,与Al_2O_3反应生成MgAl_2O_4,在镁砂颗粒周围形成MgAl_2O_4环,并伴有微裂纹产生.     

耐火材料显微结构对性能影响

本文简述并研讨了耐火材料中主晶相的种类、含量、粒度、形貌和分布、低熔点相、气孔对材料性能和蚀损行为的一般规律，以镁砂、堇青石－莫来石、重结晶碳化硅和氮化物结合碳化硅材料等为例，探讨了优化显微结构对改进耐火材料的品质和延长其使用寿命的作用，对耐火材料的某些课题也进行了讨论。     

玻璃熔窑蓄热室系列配套优质碱性耐火材料研制及其应用

玻璃熔窑蓄热室系列配套优质碱性耐火材料研制及其应用黄渊麟，丘必云，林剑成（轻工业部玻璃搪瓷工业科学研究所２０００５２）ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａＳｅｒｉｅｓｏｆＨｉｇｈ－ＤｕｔｙＢａｓｉｃＲｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓｆｏｒＲ...     

Evaluation of fracture behavior of lightweight magnesia-based refractories via wedge splitting test along with acoustic emission detection

The effect of spinel powder on the fracture behavior and mechanical properties of lightweight magnesia-based refractories containing microporous magnesia aggregates with high apparent porosity (37.4%) were investigated by the wedge splitting test (WST) with the digital image correlation and acoustic emission. With the addition of spinel powder, lightweight magnesia spinel refractories showed a higher cold compressive strength compared with lightweight pure magnesia refractories. From the WST, the addition of spinel powder increased the specific fracture energy and characteristic length of lightweight magnesia spinel refractories, which improved the crack propagation resistance. The increased tortuosity of main crack and a higher ratio of crack propagation along the aggregates/matrix interface were main reasons for reducing the brittleness of lightweight magnesia spinel refractories. Besides, acoustic emission (AE) signal activity indicated that the propagation of pregenerated micro-cracks by the thermal mismatch and the development of fracture progress zone were primary ways to consume energy in lightweight magnesia spinel refractories. The reduced proportion of crack propagation within aggregates was also detected by the peak frequency of AE signals in lightweight magnesia spinel refractories. For microporous magnesia aggregates with high apparent porosity (37.4%), lightweight magnesia spinel refractories also showed reduced brittleness fracture behavior than lightweight pure magnesia refractories.     

闪速炉用镁铬砖的研制与应用

简要介绍了闪速炉用耐火材料国产化工作的现状 ,阐述了闪速炉用镁铬砖的研制、使用和损毁情况。认为现在完全可以实现闪速炉用耐火材料的国产化     

A novel approach to prepare graphite nanoplatelets exfoliated by three-roll milling in phenolic resin for low-carbon MgO-C refractories

Development of nano carbon containing magnesia graphite refractories to reduce the total carbon content is urgently required for application of low carbon steel smelting. In this work, a novel approach to prepare graphite nanoplatelets (GNPs) by exfoliating flake graphite (FG) in the medium of phenolic resin (PF) via three-roll milling, and the as-prepared GNPs/PF mixtures were used in MgO-C bricks to develop a novel low carbon magnesia-carbon refractories (LCMCRs). The results show that with the increasing of exfoliation times, the FG was constantly thinned, and the production of GNPs had thicknesses of 10–20 nm after exfoliation for 16 times. As a carbon source for LCMCRs, the GNPs and/or GNPs/PF mixture with 2 wt. % carbon could improve the comprehensive performance of the LCMCRs, including the higher cold crushing strength and hot modules of rupture, the better oxidation resistance and slag corrosion resistance. The GNPs continue uniformly dispersed and wrapped with magnesia aggregate, playing an importance role and positive impaction on the corrosion resistance of refractories.     

镁碳耐火材料表面MgO致密层的形成机理

研究了镁碳耐火材料表面的MgO致密层的形成过程和机理。结果表明 :MgO致密层在与熔融金属接触部分的耐火材料表面上形成 ,而在与熔渣接触的表面上不能形成 ;MgO致密层是由扩散到耐火材料表面的Mg(g)在氧化镁颗粒的周围氧化沉积 ,使氧化镁颗粒长大并相互连结形成的。     

偏硅酸盐结合碱性无碳干式振动料的性能研究

以中档镁砂和电熔镁砂为主要原料,采用偏硅酸盐取代酚醛树脂为结合剂,并引入一定量的中温和低温增强剂,重点研究了结合剂的选择、颗粒级配的优化及外加物的引入等因素对中间包碱性无碳干式振动料性能的影响,并探讨偏硅酸盐结合碱性无碳干式振动料的结合机理。研究结果表明,采用偏硅酸盐作结合剂时,干式振动料可达到较大的强度;颗粒级配以q=0.48,临界粒度为5或3 mm,细粉量为10%～20%(w)为宜;引入一定数量的外加物与偏硅酸盐"熔融"复合,可以明显提高中间包干式振动料的强度,且抗侵蚀性能优良;随着温度升高,偏硅酸盐结合干式振动料的结合方式按粘着结合→化学结合→陶瓷结合转变。     

α-Al_2O_3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响

以电熔镁砂及鳞片石墨为主要原料,热塑性酚醛树脂为结合剂,研究了α-Al_2O_3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响.结果表明:(1)Al_2O_3微粉的加入提高了低碳MgO-C材料的体积密度,降低了显气孔率,提高了强度,显著改善了MgO-C砖的抗氧化性;(2)高温下Al_2O_3微粉与MgO原位反应生成连续的尖晶石相,改善了材料基质的显微结构,增强了陶瓷结合,将MgO颗粒与鳞片石墨紧密地结合起来,提高了组织结构的整体性,从而提高了材料的致密度和强度;(3)高温下原位反应生成连续的尖晶石相堵塞脱碳层中的部分气孔,降低了氧的扩散速度,同时提高了MgO的沉积速度,使加入Al_2O_3微粉的低碳MgO-C材料抗氧化性能得以提高.     

水泥回转窑用含ZrO2耐火材料

含ZrO2耐火材料在水泥窑上的应用不断增加,水泥窑用含ZrO2耐火材料包括含锆白云石砖、含锆镁砖、含锆镁尖晶石砖、含锆高铝砖等.本文从材料的抗化学侵蚀性、热震稳定性、导热性和力学性能等方面讨论了ZrO2的引入对耐火材料使用性能的影响.