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反应烧结铁铝尖晶石添加量对镁铁铝尖晶石耐火材料性能影响

李森 , 封立杰 , 王前 , 贾元平 , 陈孝良 , 白佳海 , 徐凤超 , 刘俊成 , 杜庆洋

硅酸盐通报

以反应烧结铁铝尖晶石和镁砂为原料，研究了添加1％、3％、5％、7％、9％和11％反应烧结铁铝尖晶石对制备镁铁铝尖晶石耐火材料的性能影响。利用XRD分析试样的物相组成，SEM观察试样的微观结构。结果表明：在1％～11％范围内，随着铁铝尖晶石添加量的增加，镁铁铝尖晶石耐火材料的热震稳定性和挂窑皮性能提高，但荷重软化温度降低；铁铝尖晶石加入量为5％时，镁铁铝尖晶石耐火材料有较大的体积密度、较高的常温耐压强度和较小的显气孔率。

关键词: 反应烧结 , 铁铝尖晶石 , 镁铁铝尖晶石耐火材料 , 挂窑皮性 , 水泥回转窑

烧成温度对镁铁铝尖晶石砖性能的影响

李森 , 封立杰 , 王前 , 贾元平 , 陈孝良 , 白佳海 , 徐凤超 , 杜庆洋

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.06.015

为确定以烧结铁铝尖晶石为主原料制备镁铁铝尖晶石砖时的烧成温度,采用粒度为5～3、≤3、≤0.088 mm的高纯镁砂(质量分数分别为36％、28％和31％)和反应烧结制备的粒度≤0.088 mm铁铝尖晶石粉(质量分数为5％)为主要原料,以纸浆废液为结合剂,经配料、混料、成型和烘干后,在隧道窑中分别于1 450、1 500、1 550、1 600和1 650℃下烧成制备了镁铁铝尖晶石砖,检测了其体积密度、显气孔率、耐压强度、常温抗折强度、抗热震性和挂窑皮性,并分析了试样的物相和显微结构.结果表明:在1450～1 650℃,随着烧成温度的升高,镁铁铝尖晶石砖的常温耐压强度和常温抗折强度逐渐增大,抗热震性逐渐减小;烧成温度为1 550℃时制备的镁铁铝尖晶石砖有较大的体积密度和较小的显气孔率,挂窑皮性也最好,其主晶相为MgO、FeA12O4和镁铁铝复合尖晶石.

关键词: 反应烧结铁铝尖晶石 , 烧成温度 , 镁铁铝尖晶石砖 , 挂窑皮性 , 水泥回转窑

莫来石/SiC复相多孔陶瓷的制备及性能研究

白佳海

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.2006.06.022

用高岭土、Al2O3粉和SiC粉末为原料,活性碳为造孔剂制备莫来石/SiC多孔陶瓷.测定了试样的显气孔率、气孔孔径分布和抗弯强度,并分别用XRD和SEM分析晶相组成和断面显微结构.结果表明:莫来石的理论设计质量的分数小于10%时,莫来石/SiC多孔陶瓷的显气孔率随其设计量的增多而急剧降低;莫来石理论设计量继续增加时,试样显气孔率缓慢降低并趋于稳定.气孔孔径随莫来石设计量的增加而急剧减小.抗弯强度随莫来石设计量的增加而先增大,在莫来石理论设计量为20%时达到最大值,此后逐渐降低.SEM分析结果表明:与其他试样相比,莫来石设计量为40%的试样中存在较多的多孔"微区".

关键词: SiC , 莫来石 , 多孔陶瓷 , 显气孔率 , 气孔孔径

低温燃烧-烧结法制备多孔Al2O3/ZrO2(Y2O3)陶瓷

唐钰栋 , 白佳海 , 刘俊成 , 郭红 , 傅超 , 贾彩云

人工晶体学报

用低温燃烧合成的陶瓷粉体为原料,在1450℃下烧结制备了多孔Al2O3/ZrO2 (3mol％ Y2O3)陶瓷,并研究ZrO2的外加量(Omol％、1Omol％、15mol％和20mol％)对多孔陶瓷显气孔率、抗弯强度、孔径分布和显微结构的影响.实验结果表明:与其他试样相比,ZrO2外加量为15mol％的试样的显气孔率和抗弯强度都明显提高,其最可几孔径约为1.1 μm.SEM和EBSD图片显示:外加ZrO2能显著影响多孔陶瓷的显微结构,其中外加15mol％ ZrO2的多孔陶瓷中,氧化铝晶粒的平均尺寸较小,颈部较厚,这是其具有较高抗弯强度的主要原因.

关键词: 燃烧合成 , 多孔陶瓷 , Al2O3 , ZrO2

淀粉燃料对多孔Al2 O3－ZrO2（Y2 O3）陶瓷性能的影响

唐钰栋 , 白佳海 , 郭红 , 刘安法

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.06.014

为了提高多孔Al2 O3－ZrO2（Y2 O3）陶瓷的强度，以尿素和淀粉为燃料，用低温燃烧法合成活性较高的Al2 O3－ZrO2（Y2 O3）复合粉体，并用此粉体制备了多孔Al2 O3－ZrO2（Y2 O3）陶瓷，研究燃烧前驱体中淀粉的外加量（质量分数分别为0、15％、25％、35％、45％、55％）对多孔陶瓷显气孔率、抗折强度和显微结构的影响。结果表明：与尿素为燃料相比，以尿素和淀粉为燃料能提高复合粉体的烧结活性，有效改善多孔陶瓷的显微结构，提高多孔陶瓷的抗折强度。

关键词: 燃烧合成 , 多孔陶瓷 , 氧化铝 , 氧化锆 , 淀粉

TiO2对堇青石多孔陶瓷性能的影响

白佳海

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.06.023

关键词:

MgAl2O4粉体的低温燃烧合成与烧结性能

白佳海 , 刘俊成

人工晶体学报

以尿素、甘氨酸和淀粉为燃烧剂,用低温燃烧法合成了 MgAl2O4 纳米粉体,并研究硝酸铵(氧化剂)外加量对燃烧过程、粉体特性及烧结活性的影响,分别用 SEM、XRD 对 MgAl2O4 粉体的显微结构和物相组成进行了表征.实验结果表明:随着前驱体中硝酸铵加入量的增大,燃烧方式从无焰燃烧转变为有焰燃烧,且有焰燃烧时间显著增加,燃烧产物的烧失量大幅度减小,MgAl2O4 纳米晶的粒径明显增大,而粉体的烧结活性则先升高后降低.当硝酸铵和(硝酸铝+硝酸镁)的物质的量比为0.04:0.15时,用低温燃烧法合成的 MgAl2O4 粉体的烧结活性较高,制备的陶瓷材料的相对密度达到了98%.

关键词: 低温燃烧 , MgAl2O4 , 烧结活性

淀粉固化法制备堇青石多孔陶瓷

李恒 , 杜庆洋 , 李国昌 , 郭红 , 刘俊成 , 白佳海

人工晶体学报

以合成堇青石粉体为原料,以未改性的食用土豆淀粉为固化剂和造孔剂,利用淀粉固化成型工艺成功制备了堇青石多孔陶瓷,并研究了淀粉的添加量与浆料前驱体的粘度、多孔陶瓷的显气孔率、孔径分布及显微结构间的关系.实验结果表明:随着淀粉含量(10wt％～40wt％)的增加,浆料前驱体的粘度先略有增大后显著降低,多孔陶瓷的显气孔率显著增加,而气孔平均孔径明显减小.

关键词: 淀粉 , 堇青石 , 固化 , 多孔陶瓷

石墨-陶瓷复合材料电热特性的研究

郑昕 , 白佳海 , 刘俊成 , 杨东亮

硅酸盐通报

利用低温快烧工艺制备石墨-陶瓷电热复合材料,首先测定材料的室温电阻率,然后在样品两端施加220 V交流电,测定了材料样品表面不同点的温度变化和电流变化,探讨了材料表面温度随时间的变化规律以及材料的电阻-温度特性.结果表明:试样的升温速率与电阻率有关,电阻率越小,升温速率越快,表面发热温度越高;在通电初期,复合导电材料随温度的升高呈现明显的NTC效应.随着温度的升高,材料的电阻率迅速降低,当温度达到最高时,电阻率最小;随着通电时间的延续,温度略有降低,而电阻率有所回升.当复合材料中石墨含量减少时,NTC效应减弱直至消失.

关键词: 复合导电材料 , 电阻率 , 表面温度 , 电阻-温度特性

ZrO2 对堇青石多孔陶瓷性能和显微结构的影响

白佳海

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.03.012

以高岭土、滑石和α-Al2O3微粉为主要原料,按堇青石的理论组成配料后,外加10%的化学纯活性炭为造孔剂,同时分别外加0、0.25%、0.5%、0.75%和1.0%的分析纯ZrO2,经湿混、干燥、造粒、成型和1340 ℃保温5 h烧成后,制成不同ZrO2含量的堇青石多孔陶瓷,并研究了ZrO2外加量对试样热膨胀系数、显气孔率、吸水率及烧成收缩率的影响,并用XRD和SEM分析了试样的物相组成和断面形貌.结果表明:与未加ZrO2的相比,外加0.25%ZrO2时,试样的热膨胀系数显著降低,但超过0.25%时,热膨胀系数随ZrO2外加量的增加而略有升高;随ZrO2外加量的增加,试样的显气孔率和吸水率逐渐增大,而烧成收缩率降低;与未加ZrO2的试样相比,外加1.0%ZrO2的试样内扁平状气孔的数量较多,且气孔在试样内分布较均匀.

关键词: 堇青石 , 氧化锆 , 多孔陶瓷 , 热膨胀系数 , 显气孔率