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添加物对Al2O3-SiC-C质耐火浇注料的影响

发布日期: 2019-07-12 09:22:29    阅读量(113)    作者:张红

在Al2O3-SiC-C材料中加入某些添加物(B4C、SiC、Si3N4、β-Sialon、MgAlON、红柱石、石墨、镁铝尖晶石等)可以改善材料的各方面性能。研究发现,在Al2O3-SiC-C质耐火材料中添加适量的B4C可以显著增强材料的常温强度,提高材料的抗氧化性能。SiC的加入能够极大地改善材料的耐磨性和抗渣侵蚀性。

韩兵强等研究了在Al2O3-SiC-C质浇注料中引入硼酸盐玻璃和熔融石英对浇注料性能的影响,其试验结果为:添加硼酸盐玻璃降低了材料体系的共熔点,使材料形成玻璃相的温度点降低,利用这些玻璃相可以填补材料中的一部分气孔,从而阻止了渣向耐火材料渗透,提高了耐火材料的抗渗透性。这在理论上对材料抗氧化性的提高有利,但实际试验过程中此效果不是十分明显。此外,当控制熔融石英的加入量为不超过9%时,在Al2O3-SiC-C质浇注料中添加熔融石英也可以改善材料的性能。

张涛等的研究表明:当Al2O3-SiC-C质浇注料中的SiC颗粒被MgAlON部分替代时,材料的显气孔率有所降低、强度和抗侵蚀性能得到改善:当Al2O3-SiC-C质浇注料中不超过20%的刚玉颗粒被MgAlON替代时,将可得到性能更加优异的材料,一但其替代量多于20%时,会显著降低材料的各项性能。

李朝云等系统地研究了Si3N4在Al2O3-SiC-C质浇注料中的作用效果,其研究结构表明:控制Si3N4的添加量(wt)为6%时,可以获得性能较为良好浇注料。吕春燕等在Al2O3-SiC-C质浇注料中添加Si3N4,原位生成了SiAlON,开发出SiAlON增强Al2O3-SiC-C质浇注料。反应生成的SiAlON具有较高的活性,发生氧化反应时放出气体,进而阻碍了熔渣向耐火材料中的渗入;另—方面,SiAlON会不断地向渣中溶解,与熔渣反应生成含N的高硅玻璃,从而提高了渣的黏度,因此该浇注料获得了良好的抗侵蚀性能。

涂军波等研究了添加B4C对Al2O3-SiC-C质浇注料力学性能的影响。其研究结果为:B4C能够在相对较低的温度下被氧化,其氧化产物为液相,有利于试样的烧结,并提高材料的中温强度;另一方面,它可以在材料表面形成一层薄膜,阻碍了氧气的进入,减少了材料中碳被氧化的机率,并对材料中次生β-SiC的形成有利,因此增强了材料的高温抗折强度。

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