徐德亭
,
石凯
,
周宁生
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.016
首先研究了单独添加造孔剂生矾土粉、红柱石、淀粉、纳米炭黑以及复合添加淀粉和纳米炭黑对轻质高铝浇注料致密度、强度、热导率、孔径分布、显微结构的影响。结果表明：添加生矾土粉、红柱石均起不到造孔作用；而添加淀粉、纳米炭黑（尤其是复合添加淀粉和纳米炭黑）则具有较好的造孔和实现浇注料基质微孔化的效果，浇注料的体积密度、热导率和气孔孔径均减小。在此基础上，通过进一步调整浇注料的原料组成和粒度组成及添加烧失物等手段，研制了具有较低热导率、较高强度和体积稳定性的高性能轻质高铝浇注料，经在多种工业炉1200～1500℃的高温部位使用，节能成效显著，取得了较好的使用效果。
关键词:
造孔剂
,
微孔
,
轻质
,
高强
,
高铝浇注料
王慧芳
,
周宁生
,
张三华
,
胡书禾
,
毕玉保
,
于仁红
,
孟庆新
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.01.004
研究了铝酸钙水泥(CAC)+二氧化硅微粉(MS)结合、水硬性氧化铝(HA)+二氧化硅微粉(MS)结合、二氧化硅溶胶结合的3种结合方式对氮化处理后碳化硅浇注料抗热震性和显微结构的影响.结果显示:3种结合方式制备的试样经600、800和1 100℃水冷1次热震后的残余抗折强度和强度保持率都随着温度的升高而降低,但在1 100℃热震后,3种结合方式的试样的残余抗折强度相当,二氧化硅溶胶结合的浇注料具有较好的抗热震性.分析表明,本试验的3种结合体系中,无水泥结合方式的试样中原位生成的SiAlON具有更大的长径比,特别是纤维状的SiAlON,对高温下结构的保持和抗热震性的提高更为有利.
关键词:
抗热震性
,
显微结构
,
结合方式
,
氮化
,
碳化硅
,
浇注料
周宁生
,
李纪伟
,
于仁红
,
毕玉保
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.03.001
在全球大力提倡环境保护和发展低碳经济的形势下,发展"绿色耐火材料"势在必行,是关系到我国当前和今后耐火材料行业可持续发展的重要发展战略.因此提出践行"绿色耐火材料"的理念和对策,包括大力发展不定形耐火材料,大力发展资源节约、能源节约和环境生态友好型耐火材料,并对如何发展这类绿色耐火材料提出了具体技术途径和建议,同时还列举了国内外近年来在这些方面的实践和发展新动态.
关键词:
绿色耐火材料
,
不定形耐火材料
,
资源节约
,
节能
,
环境生态友好
,
发展动态
张厚兴
,
周宁生
,
孙加林
,
张静宇
,
薛文东
,
洪彦若
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2002.03.002
以氮化铝、富铝镁铝尖晶石和氧化铝为原料,用放电等离子烧结(SPS)技术合成了单相MgAlON,研究了其显微结构,并与用传统的无压烧结(PLS)技术制备的单相MgAlON材料在显微结构和断裂行为上做了比较.结果表明:用SPS法在1700℃保温1 min的条件下合成出的单相MgAlON材料,显微结构比用PLS法合成的更加均匀致密,且晶粒细小;前者的断裂模式主要是穿晶断裂,后者的断裂模式则主要是沿晶断裂.
关键词:
MgAlON材料
,
放电等离子烧结
,
无压烧结
,
显微结构
,
断裂
王慧芳
,
周宁生
,
张三华
,
毕玉保
,
祁琪
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.121
以黑碳化硅、烧结白刚玉粉(WFA),二氧化硅微粉(MS),氧化铝微粉(RA),铝酸钙水泥(CAC)作为主原料,添加不同比例的金属硅粉,采用振动浇注+高温氮化的工艺制备了碳化硅基耐火材料.研究了金属硅含量分别为5％、7％、9％,氮化温度分别为1300℃、1420℃、1500℃对试样冷/热态抗折强度、物相组成和显微结构的影响.结果表明:试样的冷态和热态强度随氮化温度的增加和原料中金属硅含量的增加而增加.1420℃氮化后,原料中金属硅含量为7％和9％的试样,1200℃的热态强度都可超过50MPa.原位形成的大量氮化物将颗粒与基质结合,形成网络结构.氮化物的形成及其结构对提高冷态和热态强度起决定作用.
关键词:
振动浇注成形
,
氮化
,
碳化硅
,
热态抗折强度
,
显微结构
敖平
,
于仁红
,
周宁生
,
彭倩
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.03.008
以特级高铝矾土(粒度为8～5、5～3、3～1和≤1 mm)为骨料,电熔棕刚玉粉(≤0.044 mm)、α-Al2O3微粉(≤5 μm)和SiO2微粉(≤1μm)为细粉,铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂制备了卡尔多炉直升烟道用Al2O3-SiO2系浇注料.用电熔锆刚玉粉(≤0.044 mm)部分替代棕刚玉粉,采用静态坩埚法(1 300℃5 h,空气气氛)研究了添加物电熔锆刚玉的加入量(质量分数分别为4%、8%、12%、16%)对Al2O3-SiO2系浇注料抗铅渣性的影响,对抗渣前后试样的显微结构进行了分析.结果表明:加入锆刚玉后,浇注料的抗铅渣性能得到明显改善,其适宜加入量为8%;显微结构分析表明,铅渣对Al2O3-SiO2系浇注料的侵蚀主要表现为铅渣中的PbO与Al2O3-SiO2系浇注料中的SiO2、CaO反应,生成硅酸铅或铅酸钙等低熔物而导致浇注料的损毁;而浇注料的添加物锆刚玉中的ZrO2未与PbO反应,从而使浇注料表现出良好的抗铅渣侵蚀性.
关键词:
锆刚玉
,
Al2O3-SiO2系浇注料
,
铅渣
,
抗渣性
,
侵蚀机理
王传运
,
张亚忠
,
周宁生
,
夏熠
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.006
以受热后产生分解和质量损失的铝酸盐水泥、白色硅酸盐水泥熟料和高岭土为起始物料,采用注浆成型,分别经800、900、1 000、1 100、1 200、1 250和1 300℃热处理3h制备了微孔钙长石,研究了热处理温度对试样物相组成、常规物理性能和显微结构的影响,并采用TG-DSC考察了起始物料受热过程中的热行为.结果表明:经900℃煅烧后即开始有钙长石生成,煅烧温度提高,钙长石生成量增加,至1 250℃已接近完成.1000℃后,试样的体积密度、显气孔率和线变化率变化较小,耐压强度随温度的升高而增大.合成微孔钙长石轻质料的最佳煅烧温度推荐为1 250℃,由此合成料的显气孔率可达60％,体积密度1.13 g· cm-3,耐压强度15 MPa,片状晶体结构尺寸小于2μm,厚度为0.2～0.4μm,片状晶体交错式生长,封闭性气孔尺寸多小于4μm.
关键词:
钙长石
,
轻质耐火材料
,
煅烧温度
,
片状晶
常艳丽
,
周宁生
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.003
为实现Al2O3-SiO2质浇注料的轻量化而采用部分轻烧铝矾土骨料,将w(Al2O3)为71％的铝矾土生料分别经900和1 100℃轻烧,破碎分级成5～3、3～1和≤1 mm的骨料.在矾土基超低水泥浇注料基础配比中,分别以质量分数15％、30％和45％的轻烧骨料等量取代特级矾土熟料,检测了各项常规性能并借助扫描电镜观察了显微结构.结果表明:随轻烧骨料加入量的增多,浇注料的需水量增加,显气孔率增加,体积密度下降;1 350℃烧后的加热永久线变化率呈下降趋势,但即使加入轻烧料高达45％(w)时,仍能保持残余膨胀;烘干后的抗折强度有所下降,但对1 000和1 350℃烧后抗折强度影响不大,甚至1 000℃烧后的强度有所增加;1 300℃的高温抗折强度有所降低.对于使用温度在1 350℃以下气氛炉用铝硅质浇注料,用900～1 100 ℃轻烧铝矾土骨料部分取代其熟料骨料,可实现浇注料的轻量化.
关键词:
铝矾土
,
轻烧骨料
,
超低水泥浇注料
,
Al2O3-SiO2系
毕振勇
,
周宁生
,
赵静
,
孙加林
,
李纪伟
,
徐德亭
耐火材料
以高铝矾土为主要原料,在超低水泥结合的高铝浇注料中加入3％ ～9％(w)的Si粉,振动浇注成型试样,经烘干后,分别在空气和氮气气氛下于1450℃热处理,研究了Si粉加入量对试样性能,尤其是1300C0.5h(埋炭)高温抗折强度和荷重软化温度的影响.结果表明,在两种气氛下处理后,由Si粉反应生成的氧化物和非氧化物相均可显著提高试样的高温抗折强度和荷重软化温度,尤以氮气气氛下处理的显著,Si粉加入量为7％(w)时,氮化处理后试样的高温抗折强度可达23 MPa,是未加Si粉试样的3倍.SEM和EDAX分析表明,氮气气氛热处理后,引入的Si粉反应生成了纤维状Si3N4等非氧化物增强相,是材料高温性能得到显著提高的主要原因.综合考虑各项性能,Si粉的最佳加入量为5％ ～7％(w).
关键词:
高铝浇注料
,
氮化气氛
,
硅
,
高温抗折强度
,
荷重软化温度
