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通过向轻烧白云石中加入不同活性的菱镁矿分解产物,研究了不同活性MgO粉的引入对高钙镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能的影响.结果表明:800℃下保温2h得到的轻烧MgO活性最高;MgO粉活性越高,镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能越好;显微结构分析显示,活性MgO粉在CaO晶粒表面形成了薄膜,抑制了CaO的水化作用.

关键词: 活性MgO , 白云石 , 高钙镁钙耐火材料

添加不同活性轻烧氧化镁粉对高钙镁钙材料性能的影响

郭正 , 刘百宽 , 田晓利 , 赵亮

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.012

为了提高高钙镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能，首先将粒度＜100μm 的菱镁矿粉分别在700、800和900℃保温2 h 制成不同活性的轻烧氧化镁粉，将粒度＜100μm 的白云石粉在1100℃保温2 h 制成轻烧白云石粉，然后将两种轻烧粉配制成 w（CaO）＝50％的混合料，干混6 h 后，在100 MPa 压力下压制成50 mm ×50 mm 的试样，分别于1500和1600℃保温3 h 煅烧，制成高钙镁钙材料，研究了添加不同活性的轻烧氧化镁粉对高钙镁钙材料烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明：加入轻烧氧化镁粉有利于提高高钙镁钙材料的烧结性能和抗水化性能。轻烧氧化镁粉的活性越高，高钙镁钙材料的烧结性能和抗水化性能越好。1600℃烧后镁钙试样的致密化程度和抗水化性能明显优于1500℃烧后的。

关键词: 轻烧氧化镁 , 轻烧白云石 , 高钙镁钙耐火材料 , 抗水化性能

白云石质煤矸石的烧结及其熟料的抗水化性

宋鹏涛 , 薛群虎 , 田晓利 , 崔庆阳 , 闫振华

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.015

首先分析了某矿区白云石质煤矸石的化学矿物组成,然后研究了该煤矸石(粒度＜0.1 mm)的烧结(分别在1 500、1 550、1 600、1 650 ℃保温3 h煅烧)及其烧后熟料颗粒(3～5 mm)的抗水化性,并分析了熟料物相组成和显微结构.结果表明:该矿区白云石质煤矸石在1 600 ℃ 3 h煅烧后具有致密的组织结构,试样的显气孔率为0.56%,体积密度达到3.14 g·cm-3,在(0.15±0.01) MPa的蒸汽压力下蒸煮12 h尚未完全水化,而且在空气中放置40 d仍未粉化,具有较好的抗水化性.这主要是由于白云石质煤矸石原料中所含的Al2O3、TiO2、Fe2O3等杂质在烧结过程中反应生成了不易水化的C4AF等低熔物,不仅促进了材料的烧结,而且在游离CaO表面形成保护膜,从而在一定程度上提高了材料的抗水化性.

关键词: 白云石质煤矸石 , 烧结 , 抗水化性

一种塞棒控流中间包上水口的剖析

田晓利 , 薛崇勃 , 孙彦霞 , 栗永佩 , 娄军锋 , 翟建涛

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.04.016

对一种塞棒控流中间包上水口的外形尺寸、致密度、化学组成、相组成和显微结构进行了分析。结果表明：该中间包上水口由外套和锆质水口芯两部分组成，其中锆质水口芯由碗口部位的低锆系材料和下段部位的高锆系材料组成。低锆系的水口芯为锆英石-氧化锆质材料，体积密度达到4．30 g·cm-3，w（ZrO2＋HfO2）为82％左右，主晶相由锆英石与斜锆石组成，显微结构可观察到相对均匀的、不规则锆英石粒状颗粒，斜锆石细粉，高硅玻璃相以及少量气孔，锆英石颗粒尺寸在100～150μm 以及30～50μm，斜锆石粉的粒度为10～15μm。高锆系的水口芯为Mg-PSZ型水口材料，体积密度达到5．08 g·cm-3，w（ZrO2＋HfO2）为95％左右，颗粒的尺寸均在40μm以下，由m-ZrO2和c-ZrO2组成，显微结构可观察到相对均匀的、不规则ZrO2颗粒和少量气孔，微量杂质SiO2与MgO反应生成镁橄榄石M2 S，在颗粒间起填隙作用。

关键词: 锆质水口芯 , 锆英石分解 , 斜锆石 , 显微结构

陶瓷墙地砖湿法球磨浆料基本性能研究

王续宁 , 薛群虎 , 田晓利 , 徐茜

硅酸盐通报

以某大型陶瓷企业瓷质仿石砖湿法球磨浆料为原料,通过沉降分层取样,采取激光粒度分析、X射线荧光分析、X射线衍射分析以及SEM分析等手段,研究浆料的矿物相组成、化学成分均匀性、粒度分布以及颗粒形貌等基本性能,为干法制粉取代湿法制粉技术提供理论基础.结果表明:(1)陶瓷墙地砖湿磨浆料的主要矿物相是石英、高岭石、钠长石和伊利石；(2)湿磨浆料的平均粒径为17μm,最大粒径90 μm,其中:0～10μm约占50％,10～50μm约占45％,50 ～90 μm约占5％；粒径小于1μm时,Al2O3和MgO含量较高；粒径大于1μm时,Na2O、K2O、SiO2含量较高；粒径大于45μm时,MgO含量较高；粒度越细,化学成分均匀性越好；(3)湿磨浆料中固相颗粒形貌不规则,呈尖角形、长片状或短柱状,棱角较多,与同细度干法粉体形貌差异不大.

关键词: 湿法球磨浆料 , 粒度分布 , 化学成分均匀性 , 颗粒形貌

金属铝对氧化锆制品的去稳定化行为

田晓利 , 薛群虎 , 薛崇勃 , 刘宁 , 徐伟 , 韩艳茹

硅酸盐通报

采用物质吉布斯自南能函数法对金属铝造成氧化锆制品的去稳定化行为进行了热力学分析,并结合扫描电子显微镜(SEM)进行了试验验证.结果表明:(1)含锆质制品中,金属铝易与氧化锆的稳定剂氧化钙发生反应,生成层片状六铝酸钙,造成氧化锆中稳定剂脱溶,体积失稳；(2)金属铝易与氧化锆的稳定剂氧化镁进行反应,生成正八面体的镁铝尖晶石,造成氧化锆中稳定剂脱溶,体积失稳；(3)金属铝对氧化锆制品的去稳定化行为,可界定为原始层、脱溶过渡层和反应层三层.

关键词: 金属铝 , 稳定氧化锆 , 稳定剂 , 去稳定化行为 , 热力学计算

金属结合不烧铝碳滑板的中温力学性能研究

田晓利 , 薛群虎 , 薛崇勃

硅酸盐通报

模拟不烧铝碳滑板配方,以板状刚玉、金属铝粉、鳞片石墨为主要原料,热固性酚醛树脂为结合剂,经混练、成型、烘干、切割、磨制成规格为25 mm×25 mm×130 mm的试样,检测了200 ℃×24 h烘干、500～1100 ℃×3 h埋碳热处理后试样的高温抗折强度和应力-应变关系.借助XRD、SEM和EDS对试样进行物相组成和显微结构分析,以期对高性能滑板的开发、研制和改进提供理论依据和参考.实验结果表明: 金属铝粉的熔化(熔点660 ℃)导致金属铝结合不烧铝碳滑板的高温抗折强度和弹性模量在700 ℃左右出现最低值;之后随温度的升高,金属铝发生反应生成六方状氧化铝和纤维状碳化铝,滑板的显微结构和物相组成发生明显变化,高温抗折强度和弹性模量急剧增大,1100 ℃时达到所测试温度范围内的最大值,并有继续增大的趋势.

关键词: 金属铝 , 高温抗折强度 , 弹性模量 , 显微结构 , 物相组成

化学法制备ZA复合粉体的研究

田晓利 , 薛群虎 , 薛崇勃

硅酸盐通报

采用溶胶-凝胶法和共沉淀法两种化学方法制备了氧化铝-氧化锆复合粉体,并对其进行表征:采用激光粒度分析仪测定粉体粒径及粒度分布,X射线衍射仪(XRD)进行矿物相组成分析,扫描电子显微镜(SEM)观察微观下氧化铝与氧化锆的分布情况.结果表明:溶胶-凝胶法制备的粉体相对于共沉淀法制备的粉体粒度较细,四方相氧化锆含量高,而且氧化铝和氧化锆分散较均匀.

关键词: 溶胶-凝胶法 , 共沉淀法 , 氧化铝-氧化锆复合粉体