醇溶性结合剂对低碳镁碳耐火材料性能的影响
发布日期： 2019-07-13 11:34:55 阅读量（395） 作者：张红由上述试验数据可知，CMC结合低碳镁碳砖的抗氧化性能要明显优于树脂结合低碳镁碳砖，然而其力学性能远远低于树脂结合低碳镁碳砖，这可能是由于CMC1结合剂为水溶液，而水与石墨不润湿，导致材料内部结合剂和石墨分布不均，进一步导致材料经高温热处理后结构不均，从而导致材料的力学性能下降。考虑到这一因素，我们将使用聚乙二醇代替水作为结合剂的溶剂，同时，通过查阅文献又选取了有机结合剂糊精、乙基纤维素为低碳镁碳耐火材料的结合剂，继续探讨结合剂种类(树脂、CMC、糊精和乙基纤维素)对低碳镁碳耐火材料性能的影响。
1、结合剂残碳试验
有机结合剂糊精和乙基纤维素残碳率的测定试验过程与我们以前文章中所述结合剂残碳率测定过程一致，试验温度为600℃。表1为有机结合剂糊精和乙基纤维素经600℃埋碳热处理3h后残余物的化学分析及残碳率。
表1结合剂残碳率及其残余物化学分析
2、试样制备
试验配方如表2所示，其中，各组试样的总碳含量固定为6wt%;结合剂A为热塑性酚醛树脂添加3wt%的六次甲基四胺;结合剂B为热塑性酚醛树脂添加3%六次甲基四胺后与聚乙二醇按照质量比1:1混合均匀;结合剂C为在聚乙二醇中加入50wt%的糊精搅拌均匀;结合剂D为在聚乙二醇和水的质量比为3:7的溶剂中加入1wt%的CMC搅拌均匀;结合剂E为乙基纤维素含量为10wt%的聚乙二醇溶液。
按表2所示配方配料后，首先，将骨料加入爱立许强力搅拌机(RV02/E)中，以800r/min的速度搅拌3~5min，加入结合剂，继续搅拌3~5min，最后加入镁砂细粉、鳞片石墨和金属Al粉，以1200r/min的速度继续搅拌8min。原料混合均匀后，在150MPa的压力下压制成φ50mm×50mm圆柱试样和140mm×25mm×25mm长条试样，试样经110℃干燥24h后，继续在230℃固化24h，然后将长条试样分别经1100℃×3h、1600℃×3h埋碳热处理。
表2试验配方/wt%
3、性能检测
按照GB/T2997-2000、GB/T5072-1985和GB/T3001-2000测定试样的显气孔率和体积密度、常温耐压强度和常温抗折强度;使用XRD(X’PertProMPD,Philips,Netherlands)技术研究了试样的相组成。线变化率计算参照公式(1)。
抗氧化试验严格按照GB/T13244-91在电炉中进行，在空气气氛下将试样加热到1100℃保温1h，随炉冷却至室温后将试样沿与轴线垂直方向中间切开，采用图像法测定其脱碳层面积百分比。
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