菱镁矿粒度对镁橄榄石质隔热砖性能影响
发布日期： 2019-12-05 15:24:07 阅读量（346） 作者：张红
菱镁矿由于从600℃开始分解，产生CO2气体逸出，在试样内部留下气孔，从而可提高试样的气孔率，因此菱镁矿可作为造孔剂使用。同时菱镁矿的粒度对试样的气孔大小与分布也具有一定的影响。以高纯镁砂(3-1mm)、镁橄榄石(≤1mm)为主要原料，硅微粉(≤0.045mm)作为细粉，亚硫酸纸浆废液作为结合剂，研究菱镁矿不同粒度对镁橄榄石隔热砖性能影响。实验配方见表1。
表1实验配方/w%
按表1配比进行配料，按2.2.1所述工艺流程进行成型后于1550℃×3h烧成，检测烧后试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度。利用扫描电镜观察试样的微观结构，气孔大小及分布。
(2) 物理性能检测
图1-图2是菱镁矿粒度对镁橄榄石质隔热砖显气孔率与体积密度的影响。
图1菱镁矿粒度对显气孔率影响
图2菱镁矿粒度对体积密度影响
由图1和图2可见，随着菱镁矿粒度的降低，试样的显气孔率降低，体积密度逐渐增大。由于烧成过程中菱镁矿分解，引入的菱镁矿粒度越小，在制品中分散的越均匀，分解后越易于与硅微粉反应生成镁橄榄石，在基质形成微小的气孔越多，孔径越小，从而降低试样气孔率，提高体积密度。
图3是试样在1550℃×3h烧成后，菱镁矿粒度对常温耐压强度的影响。
图3菱镁矿粒度对常温耐压强度影响
由图3可见，降低菱镁矿的粒度，试样的常温耐压强度逐渐增大。当菱镁矿的粒度≤0.075mm时，试样的耐压强度达到最大值。这是由于当菱镁矿以较小粒度引入时，均匀的分散于基质中，经烧成分解后在试样内部形成微小的封闭气孔，从而提高了试样的强度。
(3) 显微结构分析
图4是添加不同粒度菱镁矿试样的显微结构照片图。其中图4(a)-图4(d)是菱镁矿分别以(a)3-1mm、(b)1-0.15mm、(c)0.15-0.075mm和(d)≤0.075mm的粒度引入试样。
图4菱镁矿不同粒度试样SEM图(50×)
由图4可见，随着菱镁矿粒度的降低，试样中气孔孔径逐渐变小，且分布均匀。图4(a)和图4(b)中，试样的气孔较大，形成贯通气孔，且分布不均匀。而图4(c)和图4(d)中气孔较小。这是由于当菱镁矿以较大粒度引入时，随试样烧成的进行，菱镁矿分解，产生碎裂，二氧化碳气体放出，造成试样中形成较大的贯通气孔。而菱镁矿以细粉形式引入时，经过混炼后均匀的分布于基质中，随着菱镁矿的分解，气体放出后形成的方镁石与基质中硅微粉反应生成镁橄榄石，在基质中形成微孔，从而提高体积密度和常温耐压强度。这与对试样的物理性能检测相一致。
综上所述，选择粒度为≤0.075mm菱镁矿进行下一步实验。
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