1、川藏微晶菱镁矿制备电熔镁砂的研究

以川藏地区微晶菱镁矿为原料，通过熔融法制备电熔镁砂，利用 X 射线荧光光谱分析仪、X 射线衍射仪、电子扫描显微镜等对电熔产物进行化学组成及显微结构分析。结果表明：微晶菱镁矿电熔产物为立方晶系方镁石，杂质由电极中心向外部迁移，电极中心处电熔效果较好，MgO 含量为 98.63%（w），体积密度达 3.50 g·cm^-3，晶粒生长完全，形状规则，晶粒之间紧密结合，MgO 含量由电极中心向外部降低， 熔坨外部皮砂氧化镁含量为 97.7%（w）；电极外围处，晶界间缝隙增大，杂质及气孔分布在晶界上。（李志勋  田晓利 冯润棠等，濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司）

 

2、高纯镁橄榄石质轻质微孔原料的制备

以菱镁矿细粉和天然硅石粉为原料，依据富镁橄榄石的配方 （MgO/SiO₂=60/40），分别采用三种不同的方案成形并分别在不同的温度（1300℃、1400℃、1500℃和 1600℃） 下保温 3h 煅烧后制备出高纯镁橄榄石质轻质微孔合成原料。对试样进行了物理性能检测和显微结构分析。结果表明：随着煅烧温度的提高，试样的显气孔率下降，体积密度增大，常温耐压强度增加；使用湿磨后的 物料有助于降低镁橄榄石的完全生成温度，且试样的微气孔分布更均匀；使用湿磨后的物料并采用干法成形 制得的试样的显气孔率较低，体积密度较大，强度较高，而另两者差别不大；当煅烧温度高于 1500℃时， 试样的显气孔率迅速下降，体积密度迅速增大，强度迅速增加，尤以使用湿磨后的物料成形的试样变化最快。 为制得镁橄榄石质轻质微孔原料，煅烧温度不宜超过 1500℃。（孟庆新  周宁生  刘 昭等，河南科技大学高温材料研究院）

3、一步煅烧法合成镁白云石砂

以白云石为原料，一步煅烧法合成白云石砂，采用 XRD、SEM 等手段对烧后试样的物相组成和 显微结构进行表征。结果表明：白云石质地均匀致密，主要矿物相为白云石、伴生有磷灰石、磁铁矿；通 过一步煅烧得到的白云石砂，在实验室中温度为 1900℃且保温 4 小时时体积密度达到 3.18 g·cm^-3，1900℃ 时白云石砂中氧化镁和氧化钙晶粒更大，晶体粗大抗水化性能优越，且烧结情况很好，气孔和裂纹都排出 到制品外面，使试样致密化。烧后颗粒收缩值在 1.5mm~2mm 之间，在生产中应根据镁钙砖要求的粒度确 定煅烧时的临界粒度。（王少阳 陈树江，辽宁科技大学）

4、溶液燃烧法制备 ZrO₂@Al₂O₃ 复相陶瓷粉体

以硝酸铝（Al(NO₃)₃·9H₂O）、纳米氧化锆（ZrO₂）为主要原料，聚丙烯酸铵（PAA-NH₄）为分散剂，尿素（CO(NH₂)₂）为还原剂，采用溶液燃烧法制备了 ZrO₂@Al2O3 复相陶瓷粉体。研究了分散剂浓度、溶液 pH 值及干燥方式对 ZrO₂@Al₂O₃ 复相陶瓷粉体显微结构及形貌的影响。研究显示：PAA-NH₄ 浓度为 1.5%(w)，Al(NO₃)₃ 与 CO(NH₂)₂ 的物质的量比为 1:2，选择溶液燃烧干燥方法，可制备晶粒均匀、结晶度高的复相陶瓷粉体。同时，粉体经 1600 ℃保温 3 h 高温烧结后，t-ZrO₂ 晶粒异常长大及晶相转变趋势均有明显改善。将 ZrO₂@Al₂O₃ 粉体以掺杂方式引入到 Al₂O₃ 陶瓷中制备 ZrO₂@Al₂O₃-Al₂O₃ 复相陶瓷，可以改善陶瓷的增韧、增强特性。（胡爱玲 余 俊 余凤秀等，武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室）

5、纳米 η-Al₂O₃低温制备烧结刚玉的性能研究

以纳米η-Al₂O₃为原料，聚乙烯醇为粘结剂，经造粒、烧结后制备刚玉试样。研究了不同烧结温度（1 550、1 600、1 650和1 700 ℃）和不同保温时间（2、4和6 h） 对试样性能和微观结构的影响，并分析了η-Al₂O₃的转化机制。结果表明：纳米η-Al₂O₃在1 650 ℃保温6 h 得到了体积密度为3.74 g·cm^-3，显气孔率为1.77%，吸水率为0.5%的致密烧结刚玉；η-Al₂O₃到α-Al₂O₃的相变首先在氧化铝颗粒表面进行，然后迅速扩散至内部完成；低温烧结没有晶体异常长大现象，晶粒之间结合紧密，以穿晶断裂为主，晶间气孔少，晶粒尺寸在3.5～7.5 μm。（李凤友 张 玲  苏 鑫等，辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院）

6、烧失物含量和烧成温度对氧化锆 多孔烧结骨料性能的影响

以单斜氧化锆粉为主原料，Y₂O₃粉为稳定剂，面粉为烧失物配料。配料经球磨混合、搅拌练泥、挤压成型后，高温烧成坯体，再破碎、筛分后形成多孔烧结氧化锆轻质骨料。研究了最高烧成温度分别为 1500、1650、 1720 和 1800 ℃，面粉添入量（w）分别为 0、5%、10%、15%、20%和 25%的氧化锆多孔烧结骨料的常温物理性能、显微结构、物相组成和孔径分布。结果表明：随烧成温度的升高，试样的反应进行程度升高，显气孔率降低，体积密度升高；烧失物的添加对于多孔烧结氧化锆骨料的物相组成无影响；随烧失物添入量的升高，试样的显气孔率升高，体积密度降低，气孔尺寸变大，形貌发生改变，结构疏松，强度降低。1720 ℃左右为氧化锆多孔烧结骨料的较佳烧成温度。（杜一昊 孙红刚 司瑶晨等，中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司）

 

7、对板状刚玉生产中出现杂色情况的分析

对板状刚玉生产中出现的黑（灰）色、玫红色、蓝色、黄色等杂色颗粒的化学成分，以及所用原材料--冶金级工业氧化铝的化学成分进行分析，并对比黄色颗粒和白色颗粒的物理性能。结果表明：黑（灰）色、玫红色、蓝色等杂色颗粒与杂质中的铁质金属有关，黄色颗粒与原材料中带入的硫元素有关；控制生产工艺流程中混入的不锈钢杂物，可有效降低出现红色、蓝色和黑色等杂色球的情况。工业氧化铝中过高的硫元素含量，会导致板状刚玉球发黄，且板状刚玉球的晶体生长越大，越容易出现球发黄的现象。黄色颗粒与白色颗粒，在物理性能上，无明显差异。（颜 林 李冬梅 叶 青等，山东恒嘉高纯铝业科技股份有限公司）

 

8、二步法合成 Ca₂Mg₂Al₂₈O₄₆ 和 CaMg₂Al₁₆O₂₇ 材料的性能研究

采用二步高温固相烧结法制备了Ca₂Mg₂Al₂₈O₄₆ 和 CaMg₂Al₁₆O₂₇材料，对比研究了材料的烧结性能、显微结构和热学性能和抗碱性能。研究表明：Ca₂Mg₂Al₂₈O₄₆ 和 CaMg₂Al₁₆O₂₇具有衍生自 CaAl₁₂O₁₉ 的磁铅石晶体结构，Mg²⁺固溶效应促进晶体沿 c 轴方向的生长，晶体分别呈现六方板状和六方棱柱状形貌； 1750 ℃保温 3 h 热处理后 C₂M₂A₁₄和 CM₂A₈ 材料的体积密度分别为 3.21 和 3.18 g·cm^-3，显气孔率分别为 12.66 %和 13.24 %，相对密度达到 85 %以上；相比于 CA₆材料，Ca₂Mg₂Al₂₈O₄₆ 和 CaMg₂Al₁₆O₂₇ 材料具有 与之相近的热膨胀系数和更低的热导率，且在氧化和还原气氛下的抗 K₂CO₃侵蚀性能更优。（罗 琼 顾华志 黄 奥等，武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室）

9、高纯电熔氧化镁的析晶行为

利用 X-熒光仪、XRD 和场发射扫描电镜研究了微晶菱镁矿矿石及其电熔镁砂的化学组成和显微结构。结果显示，微晶菱镁矿的粒径分布均匀，绝大部分为 2～4 μm，MgO 含量为 47.80%。电熔料中的 晶簇为无色、透明的方镁石巨晶，无杂质；皮砂为白色，MgO 含量在 97%～99%，方镁石晶体粗大，呈现平面化和台阶生长。于空间析出大量长柱状二次方镁石晶体。（李学军 张 巍 傅秋华等，濮耐北京研发中心）

10、碳热还原法氧化镁晶须的 SEM 形貌分析

以高纯镁砂和鳞片石墨为原料，以不同的摩尔配比和成型压力在 1 550 ℃下制备氧化镁晶须。分别使用 X 射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散光谱（EDS）对产物的物相、形貌和微 区化学成分进行观察分析。结果表明：当 MgO、C 的摩尔比为 1:2，成型压力为 150 KN 时，制备的氧化镁晶须数量较多、形貌较好。氧化镁晶须的生长遵循 VS 机制，呈不规则状生长。（尹延琪 栾 舰 王春艳，辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院）

11、Al₂O₃-TiO₂-CaO 系合成料的微观结构演变与性能表征

研究了 Al₂O₃-TiO₂-CaO 系合成料在不同热处理温度下的物相、显微结构、热膨胀和导热系数。结果表明：温度对 Al₂O₃-TiO₂-CaO 系合成料中的物相转变和液相量有很大的影响，随着热处理温度的上升， Al₂O₃-TiO₂-CaO系合成料中的CA₆和Rutile物相含量和液相量上升，CA₂和Ca((Al_0.84Ti_0.16)₂)₆O₁₉逐渐消失； 经 1 500 和 1 600 ℃处理后的 Al₂O₃-TiO₂-CaO 系合成料在低于 1 200 ℃的区间内呈现较低的热膨胀系数； 在 1 200~1 400 ℃，不同温度处理后的 Al₂O₃-TiO₂-CaO 系合成料的热膨胀系数均呈现急剧的下降趋势。不 同温度处理后的 Al₂O₃-TiO₂-CaO 系合成料的导热系数随着热处理温度的上升先下降后上升。（陈建威 陈惠子 赵惠忠等，武汉科技大学）

12、西藏微晶菱镁矿的产品开发及其应用领域

对中国西藏地区的微晶质菱镁矿进行了研究，并通过轻烧、中烧、重烧、电熔等工艺，用其开发出了工业轻质氧化镁、工业活性轻质氧化镁、高活性氧化镁、低活性氧化镁、高纯烧结镁砂、单晶氧化镁、大结晶电熔镁砂以及普通电熔镁砂等产品。制备的轻烧氧化镁已成功应用于生产高密度的高纯烧结镁砂、大结晶电熔镁砂、烧结镁铝尖晶石等，所得到的产品纯度高，指标好；也成功应用到了镁盐化工行业，还作为优质的原料生产出了高活性氧化镁、硅钢氧化镁等更高端的产品。高纯烧结镁砂代替海水镁砂用于水泥回转窑用碱性砖中，窑衬寿命明显提高。以高品质98.5%级别大结晶电熔镁砂为原料生产出了新型低碳镁碳砖，高纯大结晶电熔镁砂中杂质含量（SiO₂+ Fe₂O₃）合量为 0.32%（w），不及普通 98.5% 级别大结晶镁砂中含量 0.76%（w）的一半；高纯电熔镁砂的晶粒尺寸大多≥1500μm。试制的新型低碳镁碳砖的化学组成（w）与物理性能如下：MgO 90.30%，CaO 1.30%，SiO₂ 0.35%，Al₂O₃ 2.96%，Fe₂O₃ 0.42%，C 4.69%； 体积密度 3.15g·cm^-3，显气孔率 2.3%，耐压强度 45MPa。（田晓利 李志勋 冯润棠等，濮阳濮耐高温材料（集团）股份有限公司）

13、纳米稀土氧化物对氧化镁陶瓷性能的影响

以高纯氧化镁为主要原料，稀土氧化物为添加剂，制成含稀土氧化物的氧化镁陶瓷试样，经1450 ℃ 烧成后检测了试样的体积密度、显气孔率、烧后线收缩率、抗热震性、物相组成和显微结构。结果表明：加入稀土氧化物的氧化镁陶瓷试样中，稀土氧化物分布在方镁石晶粒晶界处，抑制了方镁石晶粒的生长和方镁石晶粒间晶界的融合，稀土氧化物阳离子取代了方镁石晶格中的Mg²⁺，形成固溶体，使方镁石晶格被活化，晶粒间结合度增强。稀土氧化物通过第二相增韧和微裂纹增韧，提高氧化镁陶瓷的抗热震性。（辛永兵 吴 锋 关新禹等，辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院）

14、一种新型硅基添加物的特性和初步应用

介绍了衡锐佳公司生产的一种新型硅基添加物，在物相组成上以单质硅为主物相，以碳化硅、硅 铁合金以及少量石英为副物相。因现有化学成分检测标准针对传统硅粉，用该标准检测硅基添加物的成分时，所得结果波动较大，不能反映真实情况。建议以物相组成即 X 射线衍射结果以及氮化增重等间接法来综合评价硅基添加物的主成分硅的有效含量。研究了硅基添加物的显微结构，并与传统 98 级硅粉作了比较。因生产工艺异于传统硅粉，硅基添加物具有结晶度低，活性高以及副物相可能提供协同，催化作用等特点，使其作为抗氧化剂或中温增强剂以及原位反应组分分别在铁沟浇注料、炮泥、ASC 砖以及氮化硅结合碳化硅砖中取得了良好的使用效果，具有比普通 98 级工业硅粉更高的性价比。（李纪伟 周宁生 吕路线，河南海格尔高温材料有限公司）

15、均化矾土料对 Al₂O₃-SiC-C 铁沟料性能的影响

在基质相同的情况下，对比研究了普通矾土（G88）和不同铝含量的均化矾土（A88、A85a、A85b、 A83）骨料对 Al₂O₃-SiC-C 出铁沟浇注料的线变化、显气孔率、体积密度、常温和高温强度、抗氧化性和 抗渣性的影响。结果表明：1）1450 ℃热处理后，普通矾土与均化矾土试样的线变化受原料中 K2O 的影响 比较大，K₂O 含量较多的浇注料线变化较小；均质矾土试样 A88 与普通矾土 G88 的相比，气孔率低、体 积密度稍高；随着均化矾土铝含量的降低，从试样 A88 到试样 A83，气孔率呈增大、体积密度呈减小的趋 势。2）矾土中的杂质含量，特别是 K₂O 含量对浇注料高温抗折影响较大，K2O 含量高的均化矾土试样的 高温抗折较低；均化矾土试样的高温抗折强度普遍优于普通矾土试样。3）1450 ℃保温 5 h 处理后，试样 残碳量不同，试样 A85a 和 G88 的最少；不同矾土试样均具有良好抗渣侵蚀性，在坩埚三相交界处，K₂O 含量较高的试样抗侵蚀较差。（郑书航 闫磊鑫 曹壮等，中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司）

16、α-Al₂O₃微粉形貌对低水泥浇注料性能的影响

以板状刚玉、活性 α-Al₂O₃ 微粉、纯铝酸钙水泥为主要原料，制备刚玉质低水泥浇注料。研究了化学组成和粉体特性相近情况下，α-Al₂O₃微粉的显微结构形貌对浇注料加水量、常温和高温性能的影响。 结果表明：微粉中 α-Al₂O₃ 单晶发育良好，晶体呈三维颗粒状或圆饼状的显微结构形貌制备的刚玉质低水 泥浇注料加水量少，常温及高温性能较好；单晶发育不好，晶体呈二维不规则片状的显微结构形貌制备的 刚玉质低水泥浇注料加水量高，常温及高温性能较差。（陈晓林 王春艳 栾 舰，营口四通高温新材料科技有限公司）

17、氧化铝添加对滑石高温物相行为影响研究

以滑石为主要原料，通过添加工业级氧化铝粉和石英砂，制备出以堇青石为主要物相的耐火材料，研究不同烧结温度对堇青石耐火材料物相的影响。研究表明：随着烧结温度的升高，试样的显气孔率和抗折强度先降低后升高，而试样的体积密度和抗压强度先升高后降低；当烧结温度为 1 350 ℃时，试样的显气孔率为 30.51%，体积密度为 1.98 g·cm ^-3，抗折强度为 6.69 MPa，抗压强度为 52.84 MPa。本研究为后续陶瓷固废基耐高温材料提供了一定的实验基础。（史腾腾 张伟屹 吕振飞等，非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室）

18、添加氧化铝对钾长石高温烧结性能的影响

以钾长石为主要原料，用淀粉溶液作为结合剂，研究工业氧化铝加入质量分数分别为 0、10%、 20%、30%、40%和 50%时，钾长石-氧化铝混料分别在 1 200、1 300 和 1 400 ℃烧结后的性能。用万能材 料试验机、XRD 和 SEM 对烧结后试样进行表征。结果表明：当氧化铝加入量为 50%（w）时，随着烧结 温度的升高，烧结试样的抗压抗折强度增大，体积密度逐渐增加，显气孔率减小。当烧结温度为 1 300 ℃ 时，随着氧化铝添加量增加，烧结试样的抗压抗折强度及体积密度均先增加后减少，氧化铝添加量 30%（w） 时达到最大值。添加氧化铝不仅可以提高钾长石中高温段的使用温度，还可以显著改善烧结后钾长石的性能，为促进耐火原料烧结、获得强度提供参考依据。（许云飞 吕振飞 张伟屹等，非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点试验室）

19、添加黏土对钾长石烧结性能影响研究

以钾长石为主要原料，以淀粉溶液为结合剂，研究分别在 1100、1110 和 1120 ℃下，黏土加入质 量分数分别为 0、5%、10%、15%和 20%对钾长石烧结行为的影响。通过 X 射线晶体衍射仪、扫描电子显 微镜及万能试验机等仪器对试样的物相组成、微观形貌和力学性能进行表征测试。结果表明：随着烧结温 度的提高，试样表面逐渐由粗糙变光滑，其常温抗折和耐压强度出现明显增大；在 1110 ℃，随着黏土添 加量的增大，试样的体积密度先增大后略有减小，显气孔率先减小后略有增大，其常温抗折和耐压强度均 随之升高。（吕振飞 史腾腾 张伟屹等，非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室）

20、α-Al₂O₃与 uf-SiO₂ 对莫来石微球质隔热耐火材料性能的影响

以轻质莫来石微球为主要原料，以活性 α-Al₂O₃微粉、uf-SiO₂ 为细粉，在实验室研制了铝酸钙水泥结合的莫来石微球质隔热耐火材料，并分析了活性氧化铝与硅微粉含量的变化对其力学性能、热学性能的影响。结果表明：经 1450 保温 3 h 处理后的试样，添加 6%(w)uf-SiO₂ 及活性 α-Al₂O₃ 微粉时，试样综合性能表现最佳，试样900 ℃最低为0.546 W·(m·K)^-1，常温抗折强度为2.15 MPa，常温耐压强度为11.08 MPa，高温抗折强度为 1.53 MPa。（易 萍 赵惠忠 赵鹏达，武汉科技大学）

21、莫来石加入量对刚玉-莫来石浇注料性能的影响

以70 莫来石（粒度为：3~1 mm，1~0 mm）、95 棕刚玉（粒度为：5~3 mm，3~1 mm，1~0 mm）、93 棕刚玉粉（粒度：≤0.088 mm）、α-Al2O3微粉、CL-370 微粉、硅微粉等为主要原料，使用纯铝酸钙水泥作为结合剂，外加高效减水剂制备试样。研究莫来石加入量（质量分数分别为 10%、15%、20%、25%、30%）对刚玉-莫来石浇注料性能的影响。结果表明：1）随着莫来石加入量的增加，中低温浇注料体积呈下降趋势，气孔率逐渐上升，高 温体积密度逐渐增加，气孔率逐渐下降；2）对中低温抗折强度、耐压强度影响不大，高温呈现出先上升 后下降；3）抗热震性随着莫来石的加入量增高呈现先上升下降趋势。（符耀钰 崔 娟，云南濮耐昆钢高温材料有限公司）

22、99自结合硅微粉对镁质自流浇注料性能的影响

以电熔镁砂为主要原料，研究了 99自结合硅微粉加入质量分数分别为 0、1 %、2 %、3 %和 5% 时镁质自流浇注料的性能。结果表明：自流值先升后降；1100、1400、1500 ℃高温抗折，随着 99 自结合硅微粉加入量的增加，常温强度先升后降、高温抗折持续上升。（蓝 振 华 上海柯瑞冶金炉料有限公司 上海 201908 摘 要：）

23、镁铝尖晶石引入方式及加入量对中间包镁质干式料性能的影响

分别研究了通过引入 α-Al₂O₃微粉、白刚玉细粉原位合成 MA 尖晶石与加入预合成 MA 尖晶石细粉对干式料物理性能及抗渣侵蚀性能的影响，并采用扫描电镜和能谱分析渣蚀残样。结果表明：随着 MA 尖晶石细粉含量的增加，试样经 1500 ℃保温 3 h 热处理后常温抗折、耐压强度呈下降的趋势，当加入量≥10% （w）时，常温强度下降明显；原位生成的尖晶石活性高，吸收 CaO 能力较预合成尖晶石能力强，对干式料的抗渗透性能有利。（于九利，北京利尔高温材料股份有限公司）