Al2O3-C材料中Ti(C,N)的形成及其抗气化炉渣侵蚀性能研究

水煤浆气化炉内衬材料的无铬化势在必行.基于碳氮化钛对高炉渣的增稠机理,本工作在前期开发水煤浆气化炉用Al2O3-C无铬化内衬材料的基础上,拟通过在Al2O3-C材料中引入一定量的TiO2,使之在高温下材料内原位反应形成碳氮化钛相,提高材料的抗气化炉渣侵蚀性能.结果表明:当Al2O3-C材料引入适量的TiO2时,可以发现在烧成过程中材料中原位形成了Ti(C,N)相,优化材料的孔结构;当材料与渣发生反应时,提高了在侵蚀过程中渣的粘度,改善材料的抗侵蚀性能.当材料中引入的过量的TiO2,TiO2易与气化炉渣发生反应,降低渣的粘度,从而降低材料的抗侵蚀性能.     

长柱状α-Sialon形成机理及其影响因素

简要介绍了长柱状α-Sialon晶粒的形成机理,并讨论了不同组分点、添加荆、原料及温度制度等因素对形成长柱状α-Sialon晶粒的影响.结果表明,合理的晶核数目、充足的液相和适当的温度制度是得到长柱状α-Sialon晶粒不可缺少的条件.     

添加硅和硅微粉氧化铝–碳纳米管耐火材料的制备与性能EI北大核心CSCD

研究了铝碳耐火材料中多壁碳纳米管(MWCNTs)在添加硅和硅微粉条件下的结构演变以及添加单质硅、硅和硅微粉对材料性能的影响。结果表明:高温下材料内单质硅与二氧化硅反应,导致大量的SiO(g)形成,加快了800℃以上MWCNTs的结构演变进程,促进MWCNTs蚀变为SiC晶须。正是由于SiC晶须形成,添加硅和硅微粉铝碳耐火材料经1 400℃处理后的抗折强度达到22.56 MPa,而单独添加单质硅的试样仅为19.24 MPa。然而,对于材料的抗热震性来说,未添加硅微粉的试样热震后强度保持率为43.51%,明显高于硅微粉试样的28.65%,这主要是由MWCNTs有助于提高材料的韧性,而Si C晶须主要起到增强的作用。     

含堇青石涂层碳化硅网状多孔陶瓷的制备及燃烧特性

针对多孔介质高温燃烧用碳化硅多孔陶瓷因高温氧化导致抗热震性能以及辐射效率衰减等问题,首先采用有机泡沫浸渍法制备碳化硅素坯,经低温预烧、真空浸渍含Mg（OH）₂、单质Si和α-Al₂O₃浆料,经过原位反应烧结在碳化硅骨架表面构筑含堇青石红外辐射涂层的碳化硅多孔陶瓷。结果表明：真空浸渍浆料能在碳化硅骨架表面涂覆连续涂层的同时,能完全填充骨架的三角孔洞,经1 350℃烧结成功制备了具有堇青石涂层、碳化硅骨架中间层、堇青石填充层的3层结构碳化硅多孔陶瓷。3层结构的形成显著提高了碳化硅多孔陶瓷力学性能及抗热震性能以及高温抗湿氧化能力,碳化硅多孔陶瓷在1 350℃热处理后耐压强度达到1.18 MPa、残余强度保持率达67%;碳化硅多孔陶瓷中3层结构孔筋表面堇青石红外辐射涂层的形成,强化了碳化硅多孔介质燃烧器辐射换热过程和燃烧效率,将燃烧器表面温度提高约140℃,并显著降低了燃烧器中CO、NO_x等污染物的排放量。     

蓝晶石在炭砖中的原位分解及其对性能的影响

本文在炭砖中添加蓝晶石细粉,讨论了蓝晶石在炭砖中的反应过程及其对炭砖物相变化、显微结构与宏观性能的影响.结果表明,在高导热炭砖试样中添加蓝晶石,焙烧温度达到1300℃以上时发生莫来石化反应,其反应产物二氧化硅可与含碳组分发生碳化反应,有利于增加碳化硅晶须的生成量,改善试样微孔性能.     

炭黑对轻量均化矾土孔结构的影响

以均化矾土生料和炭黑为主要原料,研究了炭黑种类(炭黑N990和炭黑N774)、加入量(加入质量分数分别为0、4％和8％)及热处理温度(1450、1500和1550℃下保温3 h)对轻量均化矾土孔结构的影响.结果表明:随着温度的升高,轻量均化矾土气孔数量逐渐减少,平均孔径增大;炭黑N990易于分散,所制得的轻量均化矾土气...     

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。     

镁碳质耐火材料的抗氧化研究进展

介绍了镁碳质耐火材料的氧化机制,综合分析了近10年来镁碳质耐火材料抗氧化的研究成果,主要包括:材料表面涂釉技术、抗氧化剂直接添加技术、炭素原料涂层处理技术和复合粉体技术,并对今后镁碳质耐火材料抗氧化技术的研究发展方向提出了见解。     

平板式 ITSOFC用 Al2O3基压密封材料研究

以Al₂O₃和Al微粉为主要原料, 采用流延成型工艺生产的Al₂O₃基密封材料, 在模拟的平板式ITSOFC密封环境中对材料的密封性能进行测试, 并借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对测试后的材料进行表征. 结果表明, 采用优化的流延成型工艺可以生产出柔韧性良好的Al₂O₃基密封材料. Al₂O₃基密封材料在较小的外加压力下表现出较好的密封性能. Al微粉的加入, 减少了材料中的漏气通道, 增加了漏气通道的弯曲程度, 不仅提升了材料的密封效果, 而且改善了材料的中期稳定性. 采用流延成型含10wt%~20wt%Al微粉的Al₂O₃基密封材料以压密封方式来实现平板式ITSOFC的密封是可行的.     

超细微晶石墨对电煅煤基高炉炭砖显微结构和性能的影响

以电煅煤和活性α-Al2 O3微粉为主要原料,硅粉和铝粉为添加剂,在埋碳条件下经1200℃和1400℃焙烧处理后制备出电煅煤基高炉炭砖(以下简称炭砖).在炭砖中添加超细微晶石墨,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、激光导热仪和压汞仪研究了超细微晶石墨的引入对炭砖物相组成、显微结构、导热性能及孔结构的影响,并与引入相同量鳞片石墨的试样作对比.结果表明:实验所用超细微晶石墨晶粒尺寸细小,并且呈现出薄片状结构,与电煅煤相比具有更高的反应活性.在炭砖中引入超细微晶石墨,促进了材料中碳化硅晶须的生成,提高了材料的耐压强度和导热系数,增大了材料中<1μm气孔的孔容积率.与添加相同含量鳞片石墨的试样相比,含超细微晶石墨试样的导热系数和平均孔径与其相当,耐压强度更优,在炭砖中具有很好的应用前景.