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碳化硅质大型预制块的性能及结构

发布日期： 2018-07-24 09:41:57 阅读量（588）作者：

针对上述开发理念，专家学者进行了较系统、详尽的研究，工作内容和实验数据较多，下面仅对预制块的抗热震性能、抗碱试验、最终产品理化指标及微观结构进行介绍。

1、抗热震试验

碳化硅质预制块开发过程中采用1200℃*30min=水冷和1200℃*30min=风冷两种方法进行了抗热震实验，通过热震3次后的残余强度和残余强度保持率来评价。不同组成碳化桂质预制块残余强度较接近，均在10~15MPa之间。如此苟刻的热震条件，一般高纯氧化物体系耐火材料通常一次实验就会发生断裂，但碳化硅质预制块热震3次后残余强度保持率仍有20~35%。考虑到实际应用环境和条件，与水冷相比较风冷更能反应材料的实际应用效果。由图1可以看出，风冷3次后不同组成碳化硅质预制块之间残余强度差别较大，但残余强度均在75~95%以上，个别组成高达以上，残余强度保持率在之间。以上实验结果充分表明：所开发碳化硅质预制块具有优异的抗热震性能。

2、抗碱性试验

抗碱性试验参照“GB/T14983-2008耐火材料抗碱性试验方法方法1(碱蒸气法)”进行。试样大小为25mm*25mm*25mm，实验条件为1100℃保温30小时。实验所用坩埚结构如图2所示。将12块试样以及250克混合粉(K2CO3：木炭质量比为1:1)装入带盖石墨坩埚中，石墨坩埚和坩埚盖之间通过螺纹连接并用碳化硅泥浆密封。将石墨祸装入密封的碳化硅相祸中，石墨坩埚和碳化硅坩埚之间用焦炭填充。实验结束后将试样取出，通过观察试验后试样裂纹大小及数量进行目测判定。抗碱侵蚀实验后石墨坩埚外形完好，将坩埚盖撬开后照片如3图所示，可以看到坩埚内部混合粉形状完好，说明试验密封效果很好、实验结果可靠。所有试样的棱角均无蚀损，表面光滑且无裂纹存在，所开发碳化硅质预制块具有优异的抗碱侵蚀性能。

3、理化指标以及与国外产品比较

在系统实验的基础上，优化开发出两种牌号高炉风口用碳化硅质大型预制块，所开发预制块杂质含量低、化学纯度较高，SiC和Si3N4合量达到了90%以上，体积密度不低于2.65g/cm3，气孔率不超过15%，具有优异的常温和高温抗折强度，以及良好的导热系数。与牌号SICAPREC-LO相比较，牌号SICAPREC-HN碳化硅质预制块力学性能更加优异，但其导热系数略低。除导热系数外，牌号SICAPREC-HN碳化硅质预制块的各项指标均超过文献所报道国外同类产品。