Al_2O_3-SiO_2系耐火材料高温力学性能

对Al_2O_3-SiO_2系高铝区域两个系列烧结材料在不同温度的机械性能(应力—应变关系、强度和蠕变试验等)的研究表明:(1)烧结矾土材料,Al_2O_3含量越接近70%,高温力学性能越好;(2)刚玉-莫来石材料,恰当比例的两晶相材料的高温力学性能优于单晶相材料;在单晶相材料中,莫来石优于刚玉。高铝耐火材料的高温力学行为主要取决于玻璃效应(玻璃基质的数量和粘度)和结晶效应(晶体间接触或结合的程度和方式)。     

世界耐火材料的新进展“UNITECR’95”国际会议论文综述

世界耐火材料的新进展“ＵＮＩＴＥＣＲ’９５”国际会议论文综述杨彬，钟香崇（冶金部洛阳耐火材料研究院，洛阳４７１０３９）１前言１９９５年１１月１９～２２日在日本京都召开了第四届联合国际耐火材料学术会议（ＵＮＩＴＥＣＲ’９５）。这是国际上有权威性的学术会...     

矾土基耐火材料的研究与发展

简要总结了近年来在实验室进行的有关我国水铝石-高岭石型（DK）高铝矾土的研究工作，主要包括显微结构和高温机械性能的系统研究以及加入一些氧化物（K2O、CaO、TiO2、Fe2O3、MgO、锆英石等）的影响。根据这些应用基础研究结呆开发的矾土基高效耐火制品，在高温领域使用，取得良好成效，并显示出乐观的前景。     

方镁石-尖晶石耐火材料的抗铜锍侵蚀性研究

采用静态坩埚法研究了不合添加剂以及添加TiO2或ZrO2的方镁石-尖晶石耐火材料于不同温度下的抗铜锍侵蚀性,并与电熔再结合镁铬砖进行了对比.借助SEM和EDAX分析了铜锍侵蚀后方镁石-尖晶石材料的显微结构及各层带的化学组成变化.结果表明:(1)方镁石-尖晶石耐火材料与铜锍反应很微弱,反应层厚度均低于1 mm,铜锍对方镁石-尖晶石耐火材料的侵蚀主要表现为渗透,且渗透深度随温度的升高而增大,当温度超过1 200℃后,铜锍渗透深度急剧增大.(2)添加适量TiO2可提高方镁石-尖晶石耐火材料的抗铜锍渗透性,甚至优于镁铬砖的,TiO2的适宜加入量为2%;ZrO2的引入不能明显改善方镁石-尖晶石耐火材料的抗铜锍渗透性.(3)SEM和EDAX分析显示,铜锍中Cu2S的渗透能力较强,FeS的次之.     

煅烧温度对Al2O3-SiC-Si材料相组成、结构与性能的影响

以82%(质量分数,下同)的电熔白刚玉、5%的α-Al2O3微粉、5%的SiC细粉和8%的Si粉为原料,以纸浆废液为结合剂,在埋炭条件下分别于1100、1200、1300、1400和1500℃煅烧制备了Al2O3-SiC-Si材料,并研究了煅烧温度对此材料常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性、抗氧化性的影响,以及材料在煅烧过程中的相组成和显微结构变化。结果表明:1)1100℃烧后,有少量SiC纤维生成;1200℃烧后,大量原位生成的SiC纤维穿插在刚玉骨架结构中,SiC纤维随煅烧温度的升高而长大,且其生成量也增加;在1300℃时,开始生成SiAlON;1400℃时,单质硅完全反应。2)随煅烧温度的提高,Al2O3-SiC-Si材料的常温性能和高温强度都有所提高;1200℃烧后,材料已具有优异的抗热震性和抗氧化性,随煅烧温度的升高,材料保持良好的抗热震性和抗氧化性。     

矾土基β-SiAlON-刚玉料致密度的研究

以矾土粉、Al粉、Si粉、刚玉颗粒为主要原料,固定β-SiAlON的设计z值=2,SiAlON和刚玉颗粒的设计含量(质量分数)各50%,经混练、成型、干燥后,于1 500℃氮化烧结5 h制成β-SiAlON-刚玉试样,研究了生坯的成型压力、助烧剂Y2O3的加入量以及刚玉颗粒的粒度级配对试样显气孔率和体积密度的影响。结果表明,优化刚玉颗粒的粒度级配,增大成型压力,增加Y2O3的加入量,均可降低合成料的显气孔率,提高其体积密度。用逐次回归分析方法建立了合成料的显气孔率、体积密度与成型压力、Y2O3加入量之间的非线性函数模型,两模型均具有高的可信度,可用于预测矾土基β-SiAlON-刚玉料的显气孔率和体积密度。     

氧化钾和氧化铁对烧结矾土(DK型)相组成的影响

氧化钾和氧化铁是我国高铝矾土的两个主要杂质。本文研究了它们对水铝石-高岭石类型(DK 型)高铝矾土烧结后物相组成的影响。K_2O含量增加时,玻璃相量显著增加,莫来石量却减少;同时玻璃相的有害杂质增多。这对材料的高温力学性能十分不利。K_2O在高铝矾土烧结过程的作用机理首先是由于提前出现液相阻碍二次莫来石化的进程。Fe_2O_3 含量增加时,玻璃相量也有所增加,但比K_2O的影响要少得多。讨论了Fe_2O_3在矾土烧结过程中的作用,认为应促使Fe_2O_3更多地进入主晶相形成固溶体。     

多型体SiAlON(12H,21R)结合刚玉耐火材料的制备及力学性能

以电熔白刚玉、矾土细粉、铝(Al)粉和硅(Si)粉为原料,通过原位氮化反应烧结工艺在较低温度(1 500 ℃)下制备了多型体SiAlON[12H(SiAl5O2N5),21R(SiAl6O2N6)]结合刚玉耐火材料.研究了多型体SiAlON含量对材料的体积密度、显气孔率、常温及高温抗折强度的影响.用X射线衍射和扫描电镜分析材料的物相组成及显微结构.结果表明:随多型体SiAlON含量的增加,材料的常温及高温抗折强度显著提高,多型体SiAlON的质量分数为15%时,1 400 ℃材料的抗折强度可达29MPa.显微结构的研究表明:多型体SiAlON(12H,21R结合刚玉耐火材料的高温断裂方式以穿晶断裂为主.     

改性石墨对矾土基浇注料性能的影响

分别采用Al_2O_3涂层处理法和石墨造粒法改善石墨的润湿性,并将改性处理后的石墨引入到矾土基浇注料中,研究了含改性石墨的矾土基浇注料的性能。结果表明:Al_2O_3涂层对石墨的改性效果不明显,而石墨造粒的改性效果较好;与未处理鳞片石墨相比,造粒石墨中的石墨以微粒的形式分散于浇注料中,使浇注料的需水量大幅度降低,从而使得试样的结构致密,高温抗折强度较高,抗热震性较好。     

无压烧结合成O＇－Sialon

探讨了Ｏ＇－Ｓｉａｌｏｎ的合成工艺及配方选择；研究了Ａｌ２Ｏ３在Ｓｉ２Ｎ２Ｏ中的固溶状况及添加剂Ｙ２Ｏ３和烧结液相的特点对Ｏ＇－Ｓｔａｌｏｎ中Ａｌ２Ｏ３固溶度的影响．结果表明；无压烧结合成Ｏ＇－Ｓｉａｌｏｎ的工艺应选用ＳｉＣ粉料作为埋粉，通Ｎ２保护；Ｘ＝０．３为Ｏ＇－Ｓｉａｌｏｎ固溶极限的配方；Ｙ２Ｏ３的加入量增多有利于Ｋ１ｃ值的提高；Ｋ１ｃ在Ｘ＝０．３～０．４时达到最大值；配料时应避开靠近低共熔点处（Ｘ＝０．２）的配方，因其试样力学性能较差．