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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

低氧分压下β-Si3N4制品的氧化烧结

张玲 , 李福燊 , 薛文东 , 孙加林 , 李志坚 , 鲁雄刚 , 盛开勋

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.05.011

以闪速燃烧氮化法合成的β-Si3N4粉为主要原料,在w(β-Si3N4粉)为80%、w(α-Al2O3粉)和w(Y2O3粉)分别为10%的混合粉料中,外加3%金属铝粉,混练、成型后,在1 600℃的弱氧化气氛(氮气中配入体积分数分别为0、10%、20%、30%的空气)中实现了β-Si3N4制品的逆氮化反应烧结.结果表明:空气配入量为10%时,得到的Si3N4烧结体指标较好;金属铝粉首先发生氧化,新生成的高活性Al2O3可促进烧结的进行;弱氧化气氛烧成时,通过氧分压来控制氧化物的生成量,既避免了Si3N4的过度氧化,又形成了活性烧结.

关键词: β-Si3N4 , 低氧分压 , 氧化 , 烧结

放电等离子烧结合成单相MgAlON材料

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

添加物对镁铬砖性能的影响

张锡平 , 薛文东 , 孙加林 , 赵立军 , 窦叔菊

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.02.009

在电熔镁铬砂的质量分数分别为50%(3～1 mm)、13%(≤1 mm)和37%(≤0.088 mm)的镁铬砖基础配方中,分别外加2%的纯氧化铬、α-Al2O3、氧化锆、锐钛矿、α-Al2O3(1%)+锐钛矿(1%),以3%亚硫酸纸浆废液(外加)为结合剂,混匀后在200 MPa压力下成型为50 mm×50 mm的圆柱试样和中心有20 mm×20 mm孔洞的坩埚试样,110 ℃干燥箱中烘6 h后,在高温隧道窑中于1 800 ℃保温3 h烧成.检测烧后试样的显气孔率,并用XRD分析试样的物相组成,用光学显微镜分析1 640 ℃保温4 h静态渣侵试验后试样的显微结构.结果表明:各种添加物的加入使镁铬砖的抗渣性和抗热震性都有所提高.添加物提高镁铬砖抗渣性的顺序为:α-Al2O3+锐钛矿＞α-Al2O3＞氧化铬＞锐钛矿＞氧化锆;添加物在提高镁铬砖抗热震性上的顺序为:α-Al2O3+锐钛矿＞α-Al2O3＞氧化锆＞锐钛矿＞氧化铬,其中α-Al2O3+锐钛矿复合添加物不但使镁铬砖具有较强的抗渣性,而且抗热震性也同步提高,是提高镁铬砖性能的理想添加物.

关键词: 添加物 , 镁铬砖 , 抗渣性 , 抗热震性

循环流化床锅炉用耐磨浇注料的研制

刘淑焕 , 薛文东 , 孙加林 , 谢杰华 , 郑华

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.01.013

以工业废瓷(粒度5～3 mm、3～1 mm、＜1 mm、≤0.088 mm)、特级矾土(≤0.044 mm)、氧化铝微粉、硅灰、纯铝酸钙水泥、防爆纤维等为主要原料,按试验配比制成循环流化床锅炉用耐磨浇注料.将配好的物料振动浇注成型为40 mm ×40 mm ×160 mm的试样,于110℃烘干24 h后,分别在900℃、1 100℃煅烧3 h,冷却至常温.研究了颗粒级配对显气孔率、体积密度、抗折强度、耐压强度、磨损量的影响以及基质组成对抗热震性的影响.结果表明:颗粒级配对浇注料的性能有显著的影响,工业废瓷大颗粒(5～3 mm)加入量为21%时综合性能最佳;基质中同时引入7%的堇青石、7%的焦宝石和2%的石英砂时,浇注料的抗热震性最好.

关键词: 循环流化床锅炉 , 耐磨浇注料 , 工业废弃物 , 抗热震性

分散剂对刚玉-氮化硅浆体流变性能的影响

薛文东 , 孙荣国 , 孙加林 , 宋文 , 杨天钧 , 洪彦若

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.03.002

为优化刚玉-氮化硅透气砖用浇注料的性能,研究了刚玉水基浆体和氮化硅水基浆体的流变性能,并在此基础上研究了4种分散剂(分别为聚丙烯酸钠、高分子多元醇、木质素磺酸钙和六偏磷酸钠)对刚玉-氮化硅悬浮液流变性能的影响.结果表明:随着氮化硅悬浮液pH值的增大,其ζ电位的绝对值也增大,碱性条件有利于氮化硅悬浮液的稳定;当刚玉-氮化硅悬浮液的pH值=10时,其ζ电位的绝对值最大,悬浮液最稳定,分散性也最好;聚丙烯酸钠使刚玉-氮化硅悬浮液的ζ电位的绝对值明显增加,提高了悬浮液的稳定性,但其加入量不宜超过0.5%.将其结果应用在制备刚玉-氮化硅透气砖用浇注料上,使透气砖的性能得到了改善.

关键词: 刚玉 , 氮化硅 , 分散剂 , 浆体 , ζ电位 , 流变性能

Si3N4对镁质浇注料使用性能的影响

张静宇 , 孙加林 , 薛文东 , 洪彦若

稀有金属材料与工程

为了提高镁质浇注料的耐用性,研究了Si3N4加入对镁质浇注料性能的影响.结果表明:Si3N4可以明显提高镁质浇注料的高温抗弯强度,但由于Si3N4在高温容易被氧化,使镁质浇注料的结构被破坏,降低其它方面的使用性能,在实际应用中,Si3N4加入量应控制在小于5%的范围内.

关键词: 镁质浇注料 , 氮化硅 , 使用性能

基质组成对中间包干式振动料性能的影响

吴武华 , 薛文东 , 高长贺 , 孙伙长 , 孙加林

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.02.012

采用中档烧结镁砂(MS95,3～1 mm和≤1 mm)作骨料,电熔镁砂(MD97,≤0.088 mm)为主要基质料,将骨料与基质料的质量比控制在65/35,研制了连铸中间包工作衬用镁质干式振动料.通过常温性能检测和静态坩埚抗渣试验,分别研究了在基质中加入低温结合剂(固体酚醛树脂)、中温烧结剂(分别采用硼砂、氟化钠和六偏磷酸钠)以及抗渗剂(特级矾土和预合成尖晶石)对干式料强度或抗渣渗透性的影响.研究结果表明:固体树脂的加入量(质量分数,下同)在3%～5%之间时,干式料的常温强度最佳;中温烧结剂硼砂、氟化钠、六偏的加入量分别在1.5%、1%、1%左右时,对干式料中温烘烤时的促烧结作用最显著,且其促烧作用由强到弱依次是:硼砂、氟化钠、六偏;在基质中引入9%特级矾土的基础上再引入2%的尖晶石后,干式料的抗渣渗透性能最佳.

关键词: 中间包 , 干式振动料 , 基质组成 , 低温结合剂 , 中温烧结剂 , 抗渗剂 , 强度 , 抗渣渗透性

连铸中间包工作衬的历史及其最新研究进展

吴武华 , 薛文东 , 高长贺 , 孙伙长 , 孙加林

材料导报

从中间包工作衬所用耐火材料的发展历史出发,将其所用耐火材料大致分为四代--无工作衬、绝热板、涂料和干式振动料.然后分别阐述此四代中间包工作衬用耐火材料的性能和实际使用过程中应注意的问题,并比较得出其各自性能的优缺点.最后重点论述最新一代--第四代工作衬,即干式振动料的发展背景、目前研发中存在的问题及作者对研发该干式振动料的总体思路和预期推广应用前景.

关键词: 连铸中间包及其工作衬 , 无工作衬 , 绝热板 , 涂料 , 干式振动料

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