热处理温度对有机硅树脂结合不烧铝碳滑板性能的影响
李亚伟 王安杰 金胜利 方磊 李楠
武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室 武汉 430081
摘要:以板状刚玉、石墨、Al粉、Si粉和B4C为主要原料,有机硅树脂作结合剂制备了不烧铝碳滑板试样。研究了在空气中先经240 ℃ 24 h预处理,然后分别于400 ℃、600 ℃、800 ℃、1000 ℃、1350 ℃和1450 ℃保温3 h处理后试样的烧结性能、物相组成和显微结构等变化规律。结果表明:热处理温度对有机硅树脂结合不烧铝碳滑板的性能、物相变化和显微结构影响显著。热处理温度为240~600 ℃时,有机硅树脂裂解产生质量损失,使试样内部结构松散,显气孔率显著增大,常温耐压强度较低;800~1000 ℃时,试样边缘部分B4C、Al、Si优先氧化,生成须状Al2O3和针状硼酸铝,有利于边缘骨料与基质结构紧密结合,同时,试样内部局部有柱状氮化物生成,相应的体积密度明显增加,显气孔率急剧下降,常温耐压强度达到最高值;温度>1000 ℃,试样中石墨大量氧化而留下很多气孔,同时Al、Si等氧化反应加剧,试样质量增加和体积膨胀明显,体积密度下降,显气孔率上升,常温耐压强度有下降趋势。
关键词:热处理温度,有机硅树脂,不烧铝碳滑板,空气气氛
α-Al2O3纳米粉对高纯刚玉砖烧结性能的影响
贾晓林1,2) 钟香崇2)
1)北京科技大学材料科学与工程学院 北京 100083
2)郑州大学高温功能材料河南省重点实验室
摘要:研究了在刚玉砖基质中分别引入0.5%,1%,2%和3%的α-Al2O3纳米粉及分别引入4%,8%和12%的α-Al2O3微粉时对高纯刚玉砖烧结性能的影响。检测试样于1100 ℃、1300 ℃、1400 ℃、1500 ℃、1600 ℃和1700 ℃保温5 h热处理后的体积密度和强度,并用扫描电镜观察其显微结构。结果表明:同时加入α-Al2O3纳米粉和α-Al2O3微粉可以促进固相烧结,改善制品烧结性能,使烧结温度降低200~400 ℃;当α-Al2O3纳米粉加入量为1%~2%,α-Al2O3微粉加入量为4%~8%时,烧结温度可降到1400~1500 ℃,此时,试样的体积密度和强度达到最佳值。其烧结机理是以扩散传质为主的固相烧结。
关键词:α-Al2O3纳米粉,α-Al2O3微粉,高纯刚玉砖,烧结性能
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1) 张文杰1) 顾华志1) 汪厚植1) 杨开保2) 郁书中2) 杨玉富3)
1)武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室 武汉 430081
2)马钢股份有限公司耐火材料公司
3)马鞍山市雨山冶金新材料有限公司
摘要: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<1 μm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
高铝矾土-硅粉氮化合成SiAlON的过程研究
侯新梅1,2) 钟香崇1)
1)郑州大学高温功能材料河南省重点实验室 郑州 450052
2)北京科技大学冶金与生态工程学院
摘要:分别以w(Al2O3)为68.08%和45.56%的两种高铝矾土及硅粉为原料,按合成SiAlON的理论配比配料(Si粉过量5%),成型后在流动N2(流量为0.06~0.1 m3•h-1)中进行热重分析,同时测定试样在不同温度(900~1500 ℃)保温6 h后的质量变化,并分析氮化后试样的物相变化,从而探讨该试样的氮化过程及其机理。结果表明,高铝矾土-硅粉试样在流动N2中的氮化反应过程可大致分为3个阶段:1)Si粉氮化阶段(900~1200 ℃),Si粉氮化生成Si3N4和Si2N2O;2)SiAlON形成阶段(1300~1400 ℃),生成O’-SiAlON和β-SiAlON;3)β-SiAlON的生长发育阶段(1450~1500 ℃),部分O’-SiAlON转化为β-SiAlON,Al2O3在β-SiAlON中的固溶度增加。
关键词:高铝矾土,硅粉,氮化,SiAlON
低碳镁碳质耐火材料的抗氧化性研究
彭小艳 李林 贺智勇
钢铁研究总院九室 北京 100081
摘要:比较了石墨含量(质量分数)分别为0、2%、4%、6%和12%的镁碳试样氧化后的质量损失率和脱碳层厚度,并用XRD分析了氧化后试样脱碳部位和未脱碳部位的物相组成,用金相显微镜观察了氧化后试样的形貌。结果表明:质量损失率与石墨含量成正比,石墨含量增加,质量损失率变大;石墨含量低的试样脱碳层厚度比较接近,脱碳层厚度为4~5 mm,比石墨含量为12%的镁碳材料脱碳层厚度小一半,具有明显的抗氧化性能。
关键词:镁碳质耐火材料,石墨,抗氧化性,质量损失,脱碳层厚度
低硅铝锆碳滑板的性能研究
王瑞生1) 于之东2) 杨晓春3) 卜景龙1)
1)河北理工大学材料学院 唐山 063009
2)唐山学院
3)唐山钢铁公司耐火材料有限公司
摘要:针对传统的以锆莫来石为原料的铝锆碳滑板中SiO2含量较多,在浇铸钙处理钢时侵蚀严重的问题,用部分稳定ZrO2(PSZ)代替锆莫来石原料,加入板状刚玉、活性α-Al2O3、炭黑、Si粉、B4C粉和热固性酚醛树脂,分别在1300 ℃、1400 ℃、1500 ℃烧后制成了低硅铝锆碳滑板,并测定了试样的抗渣性、热膨胀系数、膨胀率和热震后强度损失率。结果表明:低硅铝锆碳滑板的烧成温度以1300~1400 ℃为宜,在此温度下烧成的试样性能优良,其抗热震性和抗渣性均优于以锆莫来石为原料的传统铝锆碳滑板。
关键词:氧化锆,铝锆碳滑板,强度,抗渣性,抗热震性
中间包碱性干式振动料的研制与使用
聂洪波1) 岳卫东1) 郑禹清2) 王应刚3)
1)郑州大学高温功能材料河南省重点实验室 郑州 450052
2)山西长治钢铁股份有限公司炼钢厂
3)洛阳图强耐火材料有限公司
摘要:以电熔镁砂或中档镁砂为主原料(骨料与基质料的质量比为65:35),研究了有机结合剂、烧结剂以及改性剂的种类和数量对碱性干式振动料性能的影响。结果表明:分别以电熔镁砂或烧结中档镁砂为主原料,加入6%的酚醛树脂结合剂JA,2%的偏磷酸盐烧结剂SA和3%的含Al2O3的改性剂GB,研制的碱性干式振动料使用性能优良,并在多家钢厂的中间包上得到成功试用,最高使用寿命达55 h,能较好地满足中间包长寿化的要求。
关键词:碱性耐火材料,干式振动料,中间包,工作衬
溶胶-凝胶-喷雾干燥法制备超细Al2O3-SiO2二元粉体材料
马清2) 葛山1) 赵惠忠1,2) 张鑫2) 汪厚植1,2)
1)武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室 武汉 430081
2)武汉科技大学纳米材料与技术中心
摘要:以硝酸铝(Al(NO3)3•9H2O)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)技术并结合喷雾干燥(SPD)技术制得超细Al2O3-SiO2二元复合粉体材料,并分别于400 ℃、800 ℃、1000 ℃、1150 ℃和1200 ℃煅烧2 h;采用全自动比表面积与孔隙率分析仪、TEM、TG-DSC及XRD等仪器研究了热处理温度、pH值(分别为5.5、7和8)以及干燥方法对粉体材料的表面性能、显微形貌、物相组成及Al2O3-SiO2二元系晶体转变过程的影响。结果表明:由Sol-Gel-SPD制备的超细Al2O3-SiO2二元粉体材料的比表面积>448 m2•g-1,而经1200 ℃煅烧2 h后所得的超细莫来石的比表面积为34.05 m2•g-1;TG-DSC分析表明:采用Sol-Gel-SPD制得的Al2O3-SiO2二元粉体材料的质量损失主要发生在500 ℃之前;XRD分析表明:粉体试样的开始莫来石化温度为1000 ℃,铝硅尖晶石(6Al2O3•SiO2)与非晶态SiO2在1150~1200 ℃完全转化为莫来石;比较不同pH值试样经1200 ℃煅烧后的TEM照片发现,当pH=7时,得到的超细莫来石粉体粒径最小,为50 nm。
关键词:溶胶-凝胶,喷雾干燥,Al2O3-SiO2超细粉体,莫来石
燃烧合成高炉风口陶瓷涂层的研究
杨大正1,2) 张跃1) 于淑娟2) 王再义2) 邢本策2) 胡春娥3) 佟晓军3)
1)北京科技大学材料科学与工程学院 北京 100083
2)鞍钢技术中心冶金工艺所
3)鞍钢耐火材料公司
摘要:将CrO3粉与Al粉按1:2(物质的量比)配料, 加入适量的稀释剂Al2O3粉、添加剂NaF粉和结合剂混匀后,压入高炉风口的型腔内,在空气中燃烧合成了风口的陶瓷涂层。利用XRD、SEM和EDS分析了该涂层材料的物相与显微结构,并结合该材料的性能指标分析了其用作风口涂层的可行性。结果表明:燃烧合成陶瓷涂层材料的主要物相是Cr2N、α-Al2O3和Cr,其耐火度>1800 ℃,常温耐压强度58.8 MPa,体积密度1.36 g•cm-3,显气孔率57%,600 ℃时的热导率0.796 W•(m•K)-1。因此,该材料耐高温,耐磨损,抗渣铁侵蚀,用其作高炉风口的陶瓷涂层不但可以有效延长风口的寿命,而且还有很好的保温、节能效果。
关键词:燃烧合成,高炉风口,陶瓷涂层
铝硅质低水泥浇注料的研制
张欣 申少华 刘俊成 谢玉华
湖南科技大学 湘潭 411201
摘要:首先研究了六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钠、酒石酸钾钠、酒石酸钠等5种钠盐分散剂对SiO2微粉的分散效果,从中优选出最佳的分散剂六偏磷酸钠。然后以六偏磷酸钠为分散剂,分别采用70%的特级焦宝石(A)、普通焦宝石(B)、三级高铝矾土熟料(C)、特级高铝矾土熟料(D)等4种原料作骨料,30%的三级高铝矾土熟料(分别与A、B、C 3种骨料配合)或特级高铝矾土熟料(与D骨料配合)作细粉,外加5%的SiO2微粉研制了铝硅质低水泥浇注料,研究了原料对低水泥耐火浇注料性能的影响,并讨论了SiO2微粉在低水泥耐火浇注料中所起的作用(孔隙填充、结合剂、改善流动性和促进高温烧结)。试验结果表明,以烧结良好的特级高铝矾土熟料为原料试制的铝硅质低水泥浇注料,用水量最少,显气孔率最低,烧后线变化率(1500 ℃保温3 h)最小,强度最高。
关键词:低水泥浇注料,二氧化硅微粉,分散剂,铝硅质
RH真空炉衬用无铬耐火材料抗渣性能的研究
陈荣荣 何平显 牟济宁 汪宁
宝山钢铁股份有限公司技术中心 上海 201900
摘要:对镁锆质、镁尖晶石质、镁尖晶石钛质和镁尖晶石锆质4种典型的无铬耐火材料的抗渣侵蚀性能进行了研究,并与RH真空炉下部槽用镁铬砖进行了对比。结果表明:炉渣对耐火材料的侵蚀主要是通过炉渣中铁氧化物、CaO、SiO2和MnO向材料内部扩散而产生的侵蚀反应造成的。镁锆质材料中的ZrO2吸收炉渣中的CaO生成高耐火性能的CaO•ZrO2,使镁锆材料较其他3种MgO基无铬耐火材料具有更优良的抗炉渣侵蚀性。
关键词:RH炉,无铬耐火材料,镁锆砖,抗渣性
红柱石基材料中添加SiC细粉的作用
廖桂华1) 李柳生1) 蒋明学2)
1)洛阳工业高等专科学校材料工程系 洛阳 471003
2)西安建筑科技大学材料科学与工程学院
摘要:在以高纯红柱石和活性Al2O3细粉为主要原料的试样中,分别加入0、3%、6%、9%和12%的SiC细粉(粒度<0.088 mm),试样经1600 ℃ 3 h烧成后,用XRD、SEM等方法分析试样的相组成和显微结构,并检测试样的体积密度、显气孔率、抗折强度、烧成线膨胀率、抗热震性及蠕变率等,研究了添加SiC细粉对高纯度红柱石基材料的矿物组成、显微结构、烧结状况以及抗热震性与抗蠕变性的影响。结果表明:适量SiC细粉的加入能提高材料中的莫来石含量,促进基质中莫来石晶体的生长,改善材料的组织结构并促进材料的烧结,改善其抗热震性和抗蠕变性;SiC细粉在高纯红柱石基材料中的加入量以6%~9%为宜。
关键词:红柱石基材料,碳化硅,显微结构
CaO耐火材料的抗水化研究进展
赵三团 王威 徐俊
表面物理与化学国家重点实验室 绵阳 621907
摘要:分析了CaO耐火材料的水化机理,指出评价CaO耐火材料抗水化性的方法主要有蒸压法、煮沸法、常压长期保存法和实际使用状况评价法,总结了提高CaO材料抗水化性能的方法主要有两种:引入添加剂法和表面处理法。比较了国内外各研究者在CaO耐火材料抗水化方法上的研究进展,展望了解决CaO耐火材料水化问题的方法和前景。
关键词:氧化钙,耐火材料,抗水化性
热态维修新技术在玻璃窑上的应用
沈 清 文
上海宝冶建设有限公司工业窑炉公司窑炉技术研究所 上海 201900
摘要:采用热态喷涂法修复了大型浮法玻璃窑蓄热室严重损坏的碹角,运用自主研发的陶质焊补技术修复了该窑蚀损严重的熔池大碹角。1年多的实际观察证明,采用这些热修新技术可以有效延长玻璃窑的使用寿命。
关键词:陶质焊补,热态喷涂,喷涂料,玻璃窑
镁钙砂细粉碳酸化反应的热分析动力学研究
吴芸芸 梁永和 易德莲 赵敏伦
武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室 武汉 430081
摘要:采用单一扫描速率法对镁钙砂细粉的碳酸化反应进行了热分析动力学研究,为镁钙砂颗粒表面碳酸化改性动力学研究提供相关信息。结果表明:镁钙砂中的MgO仅发生轻微碳酸化,因其碳酸化温度较低、反应量较小,且反应产物MgCO3在400 ℃后即开始分解,因此不会对镁钙砂中CaO的碳酸化反应产生太大影响;镁钙砂中CaO碳酸化反应的最大转化速率出现在700 ℃左右,碳酸化反应前期(相对转化率约小于38%)机理可用n=2的Avrami-Erofeev成核生长模式(机理)函数描述,后期(相对转化率约大于38%)则可用Ginstling-Brounshtein三维扩散模式(机理)函数描述。
关键词:镁钙砂,碳酸化反应,反应动力学
Al2O3-SiC-C耐火材料抗CaO-SiO2- K2O渣侵蚀性能研究
沈建国1,2) 于景坤2)
1)宝山钢铁股份公司科技部 上海 201900
2)东北大学材料与冶金学院
摘要:研究了Al2O3-SiC-C耐火材料的抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能,以及添加Cr2O3对Al2O3-SiC-C材料抗渣侵蚀性能的影响。研究结果表明:CaO-SiO2-K2O熔渣对Al2O3-SiC-C材料具有明显的侵蚀作用;在Al2O3-SiC-C材料中添加适量的Cr2O3可以有效地抑制CaO-SiO2-K2O熔渣向耐火材料内部的渗透,降低耐火材料的侵蚀速度。
关键词:Al2O3-SiC-C耐火材料,三氧化二铬,抗渣侵蚀
碱金属和锌对高炉用SiAlON结合刚玉砖的复合侵蚀
甘菲芳1) 李肇毅1) 黄朝晖2) 曹喜营3)
1)宝山钢铁股份有限公司技术中心 上海 201900
2)清华大学材料科学与工程系
3)中钢集团洛阳耐火材料研究院
摘要:将高炉用SiAlON结合刚玉砖制成外部尺寸为φ50 mm×50 mm,内孔尺寸为φ25 mm×25 mm的坩埚,分别加入由Na2CO3、K2CO3、ZnO和宝钢高炉现场高炉灰配制的炉渣(其w(Na2O+K2O)=2.75%,w(ZnO)=5.1%)和用K2CO3、ZnO、石墨配制的炉渣(其w(Na2O+K2O)=25%,w(ZnO)=25%),然后分别在还原气氛下于1350 ℃ 16 h和1100 ℃ 40 h进行侵蚀试验。将侵蚀后的试样纵向对称剖开,观察渣对试样的侵蚀和渗透情况,进行SEM和EDAX分析。结果表明:碱金属和锌含量不同的两种炉渣对SiAlON结合刚玉砖的侵蚀速度都很小;碱金属侵蚀机理主要是SiAlON与碱蒸气反应生成钾霞石,与渣反应生成铁橄榄石,并参与硅酸盐玻璃相的生成;刚玉颗粒与渣中的FeO、Na2O和K2O反应生成铁铝尖晶石和少量针状β-Al2O3;锌对该砖没有产生明显的化学侵蚀。
关键词:高炉,SiAlON结合刚玉砖,碱金属,锌,侵蚀
显微结构图像是数据
高 振 昕
中钢集团洛阳耐火材料研究院 洛阳 471039
摘要:显微结构分析包括图像法和非图像法,以前者为主,后者为辅。图像具有确切的科学内容,是显微结构的特征标志,起着数据的作用。
关键词:显微结构,图像,数据
TiN的性质、用途及其粉末制备技术
于仁红 蒋明学
西安建筑科技大学材料科学与工程学院 西安 710055
摘要:论述了氮化钛(TiN)的性质和用途,综述了近年来TiN粉末的制备技术,并分析了这些粉末制备技术的工艺过程和工艺特点,同时讨论了这些制备技术存在的问题和发展趋势。
关键词:氮化钛,粉末,制备工艺
.技术简报.
耐火材料喷涂技术在承钢的应用 |
刘艳姝 赵成林 |
390 |
中间包超轻质喷涂料裂缝问题的解决 |
严培忠 尹小方 叶小星等 |
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连铸三大件用防氧化涂料的研制和使用 |
李彩霞 陈勇 耿胜平 |
392 |
减水剂对高铝水泥浇注料需水量和强度的影响 |
章荣会 孙加林 洪彦若等 |
394 |
SiO2微粉加入量对水泥窑用耐碱浇注料性能的影响 |
周永生 刘振英 薛群虎 |
395 |
影响小钢包自动开浇率的因素及改进措施 |
张怀宾 李勇 陈树林等 |
396 |
组合砖在韶关冶炼厂铅雨冷凝器砌体改造中的应用 |
曹建湘 |
398 |
中密度浇注料抗冻性能的试验研究 |
严云 胡志华 |
399 |
.综合信息.
《耐火材料》杂志参考文献的著录格式(378) 研究动态(389) 综合信息(附1— 8) |