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硅粉粒度和含量对烧成Al2O3-ZrO2-C材料强度与结构的影响

方磊 , 李亚伟 , 金胜利 , 葛山 , 杨开保 , 郁书中 , 马松林 , 许承凤

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.03.006

选用4种不同粒度的硅粉,借助于压汞仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪等测试手段,研究了硅粉粒度(粒度按A(d50=336.9 μm)、B(d50=123.5 μm)、C(d50=19.5 μm)、D(d50=2.21 μm)依次变小)和含量(分别为1%、3%、5%、7%)对埋炭烧成铝锆碳材料的耐压强度、孔径分布和显微结构的影响.结果表明:1)硅粉粒度和含量影响着材料的耐压强度,随着硅粉含量的增加,材料的耐压强度增大;硅粉粒度减小有利于提高强度,但硅粉粒度太细,强度反而大大降低;2)硅粉粒度和含量控制着材料的物相组成和显微结构,随着硅粉粒度减小,碳化硅晶须生成量增加,其长径比降低,逐渐形成良好网络结构,孔径分布范围也由宽变窄,气孔直径大大降低,但硅粉太细,晶须分布反而稀疏,小气孔的比孔容积也呈增加趋势;加入合适粒度和含量的硅粉还有利于氮化物在材料内部的形成.

关键词: 硅粉粒度 , 铝锆碳 , 孔径分布 , 滑板 , 碳化硅晶须 , 氮化物

超细炭素原料对Al2O3-ZrO2-C材料性能及微孔结构的影响

邵荣丹 , 张文杰 , 顾华志 , 汪厚植 , 杨开保 , 郁书中 , 杨玉富

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.05.003

研究比较了粒度＜25 nm的炭黑A、粒度＜50 nm的炭黑B及粒度＜0.147 mm的鳞片石墨3种炭素原料对铝锆碳滑板材料的性能及微孔结构的影响,并采用扫描电镜观察材料中原位生成SiC晶须的显微结构变化.结果表明:由于炭黑A和炭黑B的粒度细,它们在烧结过程中与硅粉更容易发生反应原位生成SiC晶须;SiC晶须发育良好,填充气孔,使试样中直径d＜1μm的微孔数量大大增加,同时提高了试样的强度.因此,添加炭黑A、炭黑B的试样的性能优于添加鳞片石墨的,而以添加炭黑A的最好.

关键词: 铝锆碳滑板 , 炭黑 , 碳化硅晶须 , 微孔

镍负载超细微晶石墨对铝碳耐火材料显微结构和力学性能的影响

王恒 , 李亚伟 , 桑绍柏 , 杨开保 , 郁书中 , 朱天彬 , 王同生

人工晶体学报

为充分发挥碳纳米管、微晶石墨和鳞片石墨等碳源在铝碳耐火材料中的协同强韧化作用,本工作首先采用高能球磨法研磨含硝酸镍的微晶石墨和氧化铝微粉制备了镍负载超细微晶石墨复合粉体,然后与鳞片石墨一起作为碳源,单质硅粉为添加剂,酚醛树脂为结合剂制备了铝碳耐火材料.结果表明:铝碳耐火材料中引入硝酸镍负载的超细微晶石墨复合粉时,在经1000℃处理的材料中可以观察到多壁碳纳米管和碳化硅晶须的形成,1200～1400℃下材料内碳化硅晶须明显增加.含这种负载催化剂复合粉的铝碳材料经1000～1400℃热处理后,材料的强度大幅度提高,材料断裂时位移量增大.可以认为上述通过超细微晶石墨复合粉引入的硝酸镍高温下原位催化树脂形成的碳纳米管,与超细微晶石墨、鳞片石墨复合碳源以及材料内部形成的碳化硅晶须产生协同增强增韧的作用,赋予铝碳材料更加优异的力学性能.

关键词: 铝碳耐火材料 , 镍负载超细微晶石墨 , 复合碳源 , 协同增强增韧

PLC控制耐火材料配料系统的设计

李亮 , 郁书中 , 邓葱柏 , 尚钢城

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.03.025

关键词:

烧成条件对Al2O3-C材料微结构与性能的影响

顾华志 , 邵荣丹 , 张文杰 , 汪厚植 , 杨开葆 , 郁书中

稀有金属材料与工程

研究了不同的烧成温度及保温时间对Al2O3-C材料物理性能的影响,采用压汞仪和扫描电镜分析了其微观结构以及相组成的变化规律.结果表明,在实验温度范围内,低温烧成或低温条件下适当延长保温时间,有利于材料中SiC晶须的生成和生长发育,因此材料的显气孔率、体积密度、冷态耐压强度、热态抗折强度较高温条件下烧成的优越;提高烧成温度,SiC晶须发生继续氧化,导致SiC晶须数量减少,质量变差,并且硅-碳-氧反应可能更倾向于形成硅氧化物以及气体,这些气体物质逸出使材料的气孔增多,显气孔率增大,但同时也使材料中d＜1 μm的微气孔率增加.

关键词: Al2O3-C质耐火材料 , 烧成温度 , 保温时间 , 微结构 , 物理性能

滑板磨制粉泥在滑板中的利用研究

许承凤 , 杨开保 , 郁书中 , 刁德胜

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.01.014

为了研究滑板磨制粉泥利用的可行性,将经过干燥和碎化处理的滑板磨制粉少量取代或全部取代常用铝锆碳滑板生产配方中的预混粉,成型后的样块经200℃24 h干燥后,分别在电炉中裸烧(500℃ 3h、1000℃3 h)和在滑板生产线的匣钵中埋炭烧成(1 300～1 450℃).通过检测不同条件热处理后试样的显气孔率、体积密度、质量变化率、线变化率、常温耐压强度、高温抗折强度及抗水化性能发现:用少量(质量分数1.9％～5.5％)的滑板磨制干粉泥部分取代滑板生产配方中的预混粉时,对滑板的性能影响较小；用其全部取代预混粉且加入铝粉和增强抗水化剂进行基质调节时,试样的各项性能接近甚至超过滑板生产试样的.可见,滑板磨制粉泥经干燥和碎化处理后,可作为优质微细粉原料应用于滑板生产中.

关键词: 滑板 , 磨制粉泥 , 预混粉 , 增强抗水化剂