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塑性相结合刚玉复合材料的力学性能

薛文东 , 孙加林 , 熊尾贞 , 张厚兴 , 洪彦若 , 曲殿利 , 李志坚 , 王琳琳 , 李献明 , 白周京

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2001.06.001

在刚玉-碳化硅耐火材料中添加硅粉,利用硅粉所具有的金属塑性特征,使得制品具有了塑性成型的性质,而且提高了制品的致密化程度和断裂韧性,并达到了坯体增韧的效果.

塑性相结合刚玉复合砖的高温性能

薛文东 , 孙加林 , 张厚兴 , 熊尾贞 , 洪彦若 , 曲殿利 , 李志坚 , 王琳琳 , 李献明 , 白周京

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2002.01.002

通过设定高炉使用条件,将塑性相结合刚玉复合砖与现在高炉使用的刚玉莫来石砖及棕刚玉碳化硅砖在同等实验条件下进行了高温性能的比较.结果表明:塑性相结合刚玉复合砖的结构致密,高温抗折强度高;而且在高温还原气氛下,其基质中的Si可与C和N.反应,生成具有良好抗炉渣、铁水和碱金属侵蚀能力的碳化物和氮化物,并填充表面的间隙,形成一个良好的防护层,因此其抗侵蚀性能优于棕刚玉碳化硅砖和刚玉莫来石砖.

关键词: 塑性相 , 刚玉复合砖 , 抗侵蚀性

热挤压工艺对反应合成AgSnO2材料显微组织的影响

张昆华 , 孙加林 , 管伟明 , 卢峰 , 陈敬超 , 杜焰 , 周晓龙 , 陈松

贵金属 doi:10.3969/j.issn.1004-0676.2005.04.001

采用反应合成和热挤压方法制备出新型AgSnO2电接触材料.利用金相显微镜和扫描电镜研究了反应合成法制备的AgSnO2材料热挤压前后的显微组织,分析了挤压速度、挤压模具等工艺条件对AgSnO2挤压线坯显微组织的影响,计算了采用平模挤压和45°锥模挤压的等效应力分布值,探讨了锥模挤压改善AgSnO2加工性能的机理.发现快速挤压使AgSnO2锭坯产生严重的径向不均匀变形,导致SnO2沿径向不均匀分布;而慢速挤压得到较均匀分布的SnO2,有利于AgSnO2力学性能的提高.研究还发现采用45°锥形模挤压,出模口应力梯度较小,有利于改善AgSnO2丝材的后续加工性能.在本研究的基础上,得到比较合理的AgSnO2挤压工艺.

关键词: 复合材料 , 银二氧化锡电接触材料 , 反应合成法 , 热挤压 , 显微组织

机械活化-化学激励法燃烧合成α-Si3N4

陈松林 , 曾鲁举 , 曾大凡 , 袁林 , 刘锡俊 , 李江涛 , 赵海雷 , 孙加林

材料科学与工程学报

为了制备高α-Si3 N4含量的原料,在机械活化-化学激励法燃烧合成氮化硅工艺中,研究了机械活化时间、氮气压力、稀释剂和化学激励剂等因素对燃烧合成产物的影响.结果表明:通过机械活化把硅粉研磨至亚微米级,能提高硅粉的表面能,有助于在加入大剂量铵盐时燃烧合成α-Si3 N4,但机械活化时间太长会导致铵盐分解流失,研磨时间不宜超过5h;当铵盐加入量大于18％后,燃烧波将不稳定;稀释剂的加入量应控制在40～60％.通过产物微观形貌分析知,在控温活化燃烧合成α-Si3 N4时存在VC和VLS两种反应机理.

关键词: Si3N4 , 燃烧合成 , 机械活化 , 化学激励 , 相组成

超高功率电弧炉出钢口用耐火材料的改进

李林 , 洪彦若 , 孙加林 , 彭小艳 , 贺智勇 , 于力 , 刘开琪 , 孟宪平

钢铁

超高功率电弧炉出钢口在使用过程中要经受钢液的冲刷、渣液的侵蚀、氧化和温度的剧烈变化.目前,一般用碳含量10 %～20 %的不烧MgO-C质耐火材料生产出钢口,但是由于碳含量高出钢口的抗氧化性和抗钢液冲刷性都不能达到满意的效果.为此,研究和开发了低碳MgO-C和Al2O3-SiC-C复合材料的整体出钢口.

关键词: 超高功率电弧炉 , 整体出钢口 , MgO-C质耐火材料

反应合成制备Ag/CuO电触头材料及其组织性能

周晓龙 , 陈敬超 , 曹建春 , 杜焰 , 张昆华 , 甘国友 , 孙加林 , 闫杏丽

机械工程材料 doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.11.015

采用XRD、SEM、力学性能测试等手段,深入研究了反应合成技术制备的Ag/CuO电触头材料的组织性能.结果表明:反应合成技术制备的Ag/CuO复合材料具有独特的环状显微组织特点,这种组织有利于材料的后续加工.电接触寿命试验结果表明:反应合成所制备的Ag/CuO电触头材料具有优良的交流电接触寿命,与同质量分数的Ag/SnO2材料相当.

关键词: Ag/CuO , 电触头材料 , 组织 , 性能

添加剂CaO和Y2O3对MgO-ZrO2材料性能的影响

陈松林 , 袁林 , 冯中起 , 曾大凡 , 刘锡俊 , 曾鲁举 , 孙加林 , 王健东

材料热处理学报

镁锆砖具有优异的高温性能和抗渣性能,但生产中会出现表面龟裂等外观缺陷,为解决MgO-ZrO2耐火材料在烧结时相变导致的龟裂,研究了CaO添加剂和烧结助剂Y2O3对MgO-ZrO2材料性能的影响.结果表明,在镁锆砖中添加的CaO首先和ZrO2发生反应,而不和MgO发生反应或固溶,添加的CaO没有起到强化镁锫砖的作用,反而由于存在高温时的扩散过程和化学反应之间的定态耦合,致使CaO和Y2O3会发生逆向扩散,在晶界处富集偏析,出现非化学热力学平衡态的稳定结构,使得镁锆砖的高温韧性变差,耐热震性能变差.

关键词: MgO-ZrO2耐火材料 , 添加剂 , 材料性能 , 非平衡态热力学

反应合成与大塑性变形制备AgMeO电接触材料的组织形貌特征

周晓龙 , 曹建春 , 陈敬超 , 张昆华 , 于杰 , 杜焰 , 耿永红 , 孙加林 , 吴大平

稀有金属材料与工程

采用反应合成制备技术与大塑性变形加工技术,研究了银氧化锡(AgSnO2)、银氧化铜(AgCuO)、银氧化钇(AgY2O3)3种电接触复合材料的组织均匀化.结果表明,在相同工艺条件下,通过反应合成技术所制备的3种电接触复合材料具有不同的显微组织形貌.产生这种现象的原因主要是合金体系中元素性质不同,使得反应合成制备中元素的扩散机制不同所造成的,通过大塑性变形加工,能够对不同显微组织形貌复合材料的显微组织进行均匀化处理,只是对于不同的材料体系,对大塑性变形强度有不同的要求.

关键词: AgSnO2 , AgCuO , AgY2O3 , 反应合成 , 显微组织均匀化

MgO - ZrO2砖的高温抗折性能和抗热震性能的研究

陈松林 , 袁林 , 冯中起 , 陈雪峰 , 曾鲁举 , 刘锡俊 , 戴长友 , 孙加林

材料与冶金学报 doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2011.03.016

为了研究高温抗折和抗热震性能优良的RH炉用镁锆耐火材料,通过正交试验研究了配料方法和颗粒级配、原材料种类、烧结温度、氧化锆含量等因素对镁锆砖性能的影响.结果表明:镶嵌在基质中的氧化锆稳定了方镁石,增强了材料的强度；氧化锆相变导致微裂纹能吸收断裂能,使镁锆材料的抗热震性能得到改善,特别是添加单斜氧化锆的镁锆砖相变增韧作用更显著；而添加锆英石时由于生成了低熔点硅酸盐使材料致密,对镁锆砖的高温抗折强度和抗热震性能均不利,制备RH炉用镁锆不宜采用锆英石原料.

关键词: RH炉 , 镁锆砖 , 高温抗折强度 , 抗热震性能

新型氮化硅质耐火材料的制备与性能分析

李斌 , 陈俊红 , 冯玉岩 , 高梅 , 闫明伟 , 孙加林 , 李勇 , 魏敏

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.012

以闪速燃烧法合成的不同粒度的氮化硅铁颗粒(w(Si) =48.76％,w(N) =30.65％,w(Fe)=14.15％,w(O)=2.2％,w(Al)=0.8％)作为骨料,以粒度≤0.088 mm的氮化硅铁粉和Si粉(w(Si)=98.22％,w(Al)=0.15％)作为细粉,经混料、困料、成型、干燥和1 450℃保温24h氮化烧成等工艺,制备了以Si3N4为主晶相的新型氮化硅质耐火材料.检测结果表明:所制备试样的显气孔率为29.2％,体积密度为2.39g·cm-3,常温耐压强度为151 MPa,常温抗折强度为40.3 MPa,1400℃高温抗折强度为12.2 MPa;其物相组成(w)为:β-Si3N4 72.03％,α-Si3N4 9.20％,Si2 N2O 6.23％,Fe3Si 11.60％,SiO2 0.94％.在高温条件下,随着体系中氧分压的不断降低,絮状的Si2N2O和Si3N4结合相主要由体系气相组分中的SiO、Si蒸气与N2、O2反应形成.

关键词: 氮化硅 , 氮化硅铁 , 氧氮化硅

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