第10期
改善含碳耐火材料抗氧化性能的新途径
作者:郜剑英
作者机构:
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卷号:
期号 : 2020 年, 第10期
关键词: 改善,含碳耐火材料,抗氧化性能,新途径
内容简介

在空气或氧化性气氛条件下,碳材料在700℃以上发生氧化。碳材料的氧化行为直接影响着含碳耐火材料的服役寿命,因此一直以来提高抗氧化性能都是重要研究方向之一。

 

应用最为广泛的改善含碳耐火材料抗氧化性能的方法是加入金属或碳化物作为抗氧化剂,如加入铝粉、硅粉、铝镁合金粉、铝硅合金粉和/或碳化硅、碳化硼等。这些抗氧化剂的作用机理是与碳材料氧化生成的一氧化碳(CO)发生反应生成相应的氧化物和碳,从而减缓碳材料的氧化。另外,生成的氧化物会起到降低气孔率和提高强度效果,或生成保护性表面涂层起到保护碳材料的作用(如B4C)。

镁盾(MagArmour)是益瑞石公司开发的一种新型铝镁钙系复相材料,应用于含碳耐火材料中具有形成热面粘附保护渣层、消除材料内部应力集中和改善抗氧化性能的效果。通过对用后镁碳砖的显微结构分析,认为镁盾主要是通过在高温下形成液相、液相渗入基质封闭气孔从而阻断氧扩散通道,起到保护碳材料的作用。为了深入理解液相对含碳耐火材料高温性能的影响,通过Factsage计算了MgO-MagArmour体系在不同温度下的液相量变化。发现镁盾的加入提高了液相的生成温度,但是液相量增加并不多,因此对含碳耐火材料的高温性能影响有限,这一点也得到了实验工作的证实。

 

 

 

 

作者简介

郜剑英,博士。1999年毕业于西安建筑科技大学无机非金属材料专业,获得学士学位;随后,攻读西安建筑科技大学结构陶瓷专业硕士并于2002年获得硕士学位;2005年在中国科学院上海硅酸盐研究所获得工学博士学位。自2011年起在益瑞石铝酸盐(中国)有限公司(原凯诺斯)工作,目前担任高级技术经理负责客户技术支持工作,同时也是西安建筑科技大学硕士研究生导师。迄今为止,共在国内外期刊上发表文章30余篇,申请和授权发明及实用新型专利共8项。

 

 

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