第24期
纳米Fe2O3添加剂对硅砖热机械性能的影响
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期号 : 2011 年, 第24期
内容简介

    硅砖由于强度高、抗蠕变性好、荷重软化温度高、高温热膨胀率低,被广泛用于焦炉、热风炉以及玻璃窑中。硅砖烧成期间在液相存在的情况下发生从石英到方石英和鳞石英的晶相转变。为了使硅砖烧后具有优异的性能,需要硅砖烧成后残余石英量最小,鳞石英量最大。通常加入矿化剂(CaO、Fe2O3、MnO2等)用来形成液相。矿化剂的添加效果取决于粒度及其在基质中分布。印度的研究人员研究了纳米Fe2O3作为矿化剂对硅砖性能的影响。
    矿化剂Fe2O3的粒度分布利用粒度分析仪进行分析,合成的纳米赤铁矿(Fe2O3)粒度呈单峰分布,在90~350 nm。将不同组成Fe2O3和不同粒度分布的石英混合。混合料在模具中压制成砖样。砖样在隧道干燥器中干燥后,在硅砖隧道窑中1 420 ℃烧成。利用XRD定量分析硅砖的相组成;测定硅砖的显气孔率、体积密度、真比重、常温耐压强度、永久线变化和蠕变;利用SEM(带EDAX和EPMA)分析硅砖生坯的显微结构,光学显微镜研究硅砖的表面形貌。
    结果发现,加入纳米Fe2O3改善硅砖的物理力学性能,降低了真比重和残余石英量,提高了鳞石英含量,改善了抗蠕变性和其他高温性能。SEM和光学显微镜分析发现纳米氧化铁均匀分布在基质中,矿化剂(Fe2O3)的均匀分布有利于加快和提高石英相向方石英和鳞石英相转变。在本试验中,加入0.4%的纳米Fe2O3,试样的物理性能最佳,蠕变率最低,永久线变化最小,残余石英含量少,鳞石英相最多,方石英相最少。
(编译自《UNITECR′2011论文集》)

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