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为了研究Al-Zn复合低碳MgO-Al2O3-C材料在不同温度埋炭热处理过程中的变化及其对材料抗氧化性的影响,以电熔镁砂、鳞片石墨、Al粉和Zn粉为原料,分别制成Al复合和Al-Zn复合低碳MgO-Al2 O3-C试样,经200℃烘烤12 h后,分别在600、1000、1 200和1 500℃埋炭热处理3h,然后在空气气氛中进行室温至1 500℃的热重分析,并测量热重试验后试样的氧化层厚度.结果表明:1)在600℃埋炭热处理过程中,试样因树脂挥发变得多孔疏松,导致其抗氧化性变差.2)1 000～1 500℃埋炭热处理后,Al复合低碳MgO-Al2O3-C试样因原位生成非氧化物而致密化,抗氧化性随埋炭热处理温度的升高而增强.而Al-Zn复合试样在因原位生成非氧化物而致密化的同时,也因Zn的挥发而疏松化;并且随埋炭热处理温度的升高,疏松化超过致密化.因此,其抗氧化性随埋炭热处理温度的升高而变差.

关键词: 低碳MgO-Al2O3-C , Al粉 , Zn粉 , 埋炭热处理 , 抗氧化性

热处理温度对Al复合低碳MgO-C材料组成和结构的影响

任桢 , 马成良 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.001

为了更清楚地观察镁碳材料中Al在200～1 400℃埋炭热处理过程中的变化,以62％(w)的电熔镁砂颗粒(≤5 mm)、32％(w)的电熔镁砂粉(≤0.088 mm)、2％(w)的鳞片石墨和4％(w)的Al粉制备了Al复合低碳MgO-C材料,并采用XRD和SEM研究了试样分别于200、400、600、800、900、1 000、1 100、1 200、1 300、1 400℃保温3h热处理后的物相组成和显微结构.结果表明:1)200～ 800℃,材料的物相组成无变化,结合方式为碳结合.2)800 ～1 200℃,粒状Al4C3在900℃开始生成,1 200℃时与N2反应转化为粒状AlN.AlN在1 000℃开始生成,到1 200℃发育长大为针状晶体,材料的结合方式开始转变为非氧化物结合.3)1 200～1 400℃,AlN晶体发育长大,形成交叉连锁的网络,填充在方镁石骨架结构中,致使非氧化物结合更牢固.

关键词: 热处理 , 低碳MgO-C材料 , 物相组成 , 显微结构 , 非氧化物结合

加入Al粉和Si粉对低碳MgO-Al2O3-C材料性能的影响

任桢 , 马成良 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.010

以电熔镁砂、电熔镁铝尖晶石及鳞片石墨为原料,以酚醛树脂作结合剂,在MgO-Al2O3-C材料中加入Al粉和Si粉,混练后在180 MPa压力下成型,185 ℃ 12 h热处理,制成了加入4.5%质量分数Al粉、0～3.5%质量分数Si粉的AS系列试样和同时加入2%质量分数石墨的ASC系列试样,研究了试样的常温物理性能、高温抗折强度、抗热震性及其相组成和显微结构.结果表明:(1)AS系列中,仅加入4.5%Al粉试样的高温抗折强度从未加Al粉的3.0 MPa提高到22.3 MPa,热震后抗折强度保持率从60%提高到77%;再加入1.5%Si粉后,高温抗折强度提高到27.9 MPa,热震后抗折强度保持率提高到79%;(2)加入Al粉、Si粉和石墨的ASC系列试样的高温抗折强度略高于AS系列试样的,热震后抗折强度保持率在71%～75%之间;(3)这类复合材料具有良好的热态强度和抗热震性的原因为:Al粉、Si粉在埋炭加热过程中与C、N2原位生成针状AlN和SiC等非氧化物,填充、穿插在方镁石和尖晶石骨架中,起到增强、增韧的作用.

关键词: 低碳 , MgO-Al2O3-C材料 , 高温抗折强度 , 抗热震性