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连铸用功能耐火材料的发展

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2001.01.017

新的冶炼技术和连铸新工艺的发展使连铸用功能耐火材料面临前所未有的挑战.研制开发多功能、高性能和长寿命的连铸用耐火材料是今后主要的研究课题.本文讨论了影响浸入式水口、长水口及整体塞棒使用寿命的主要因素,并阐述了改善性能、延长使用寿命的措施.

AlN对Al2O3-C材料性能的影响

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.06.002

采用碳热还原法制备的AlN复合粉(主成分是AlN和Al2O3)部分取代Al2O3-C材料中的Al2O3微粉,研究了AlN复合粉加入量(分别为0、15%和25%)对Al2O3-C材料性能的影响.结果表明:(1)试样的显气孔率随AlN复合粉取代量的增加而增大,体积密度、常温抗折强度随AlN复合粉取代量的增加而减小;(2)AlN复合粉的引入能显著提高Al2O3-C材料的高温抗折强度;(3)添加AlN复合粉的试样经熔钢侵蚀后,在材料表面形成较连续的致密层,有利于提高材料的抗熔钢侵蚀性和冲刷性.

关键词: AlN , Al2O3-C材料 , 高温抗折强度 , 抗侵蚀性 , 抗冲刷性

化学组成对合成堇青石显微结构和高温性能的影响

代刚斌 , 李红霞 , 杨彬 , 王新福

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2003.02.001

研究了化学组成对合成堇青石材料显微结构和高温性能的影响.研究发现,当配料中的Al2O3含量在理论组成的5%范围内变化时,对合成堇青石材料的显微结构和高温性能产生明显影响.其中Al2O3与SiO2或Al2O3与MgO的质量比的增大有利于改善堇青石材料的显微结构和提高其高温性能.合成的堇青石材料在1250℃下的高温抗折强度为16～18 MPa,O.2 MPa荷重下10 h后的蠕变率为-0.079%.

关键词: 堇青石 , 化学组成 , 显微结构 , 高温性能

有机助剂和老化温度对氧化锆纤维前驱体溶胶稳定性的影响

李秋霞 , 王新福

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.06.008

采用溶胶-凝胶法制备多晶氧化锆纤维,以氧氯化锆为主要原料,硝酸钇为相稳定剂,醋酸和柠檬酸为有机助剂合成氧化锆纤维前驱体溶胶.通过对溶胶黏度的测定,研究了不同条件下溶胶的凝胶化过程,探讨了溶胶-凝胶化转变过程中老化温度和有机助剂对体系凝胶化时间的影响.结果表明:当柠檬酸与氧氯化锆物质的量比在0.30～0.40时,胶体的稳定性较好;醋酸的加入延缓了凝胶化进程;随着老化温度的升高,胶体的凝胶化时间缩短.

关键词: 溶胶-凝胶法 , 氧化锆纤维 , 凝胶化时间 , 黏度

超轻TiAl多孔材料的阻尼响应特征

郝刚领 , 许巧平 , 李先雨 , 王新福 , 王辉

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2016.04.001

在固相扩散反应和Kirkendall效应化学反应造孔基础上,引入可去除填充颗粒物理占位造孔,采用“均混—压制—脱溶—烧结”的四阶段工艺流程实现了孔隙率在40％～ 90％、孔径在微纳米至毫米量级、孔型和孔结构多样的TiAl多孔材料的制备.通过内耗测试考察了TiAl多孔材料的阻尼响应特征,实验发现,室温至600℃,材料阻尼与温度、应变振幅之间无明显依赖关系,但随测量频率的增加而增大,600℃以上,随温度升高阻尼迅速增大.此外,材料的阻尼随孔隙率的增大而增加,这种效应可通过孔周围的应力集中和模式转换机制来解释.

关键词: TiAl多孔材料 , 阻尼响应特征 , 组织结构 , 内耗

宽板坯连铸结晶器流场的水模拟研究

马天飞 , 刘国齐 , 王新福

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.05.006

采用水模拟试验,研究了宽板坯用浸入式水口的出口面积比(分别为1.2、1.5、1.8、2.1)和出口倾角(分别为0°、15°、30°)对结晶器内流场和表面波动的影响.结果表明:(1)水口出口面积比对射流在结晶器窄壁的冲击强弱影响显著,随出口面积比变大,对窄壁的冲击逐渐减弱;液面波动随水口出口面积比变大而减弱.(2)水口出口倾角对上回流强弱影响显著,随水口出口倾角变大,上回流主涡旋强度逐渐减弱,当出口倾角为向下30°时,上回流大涡旋消失;液面波动随水口倾角变大而显著减弱.(3)综合分析后认为,水口出口面积比为1.8,出口倾角为0°时,液面较活跃,且下涡心位置较高,有利于钢液中夹杂物上浮及凝固壳的生长.

关键词: 水模拟试验 , 宽板坯结晶器 , 浸入式水口 , 流场 , 液面波动

小方坯连铸用定径水口的发展趋势

王新福 , 李红霞 , 杨彬

连铸 doi:10.3969/j.issn.1005-4006.2003.03.013

定径水口的使用寿命取决于水口中氧化锆的含量.氧化锆含量为75%～90%的水口用于小方坯连铸的连浇时间＜8h.要想得到更长的连浇时间,水口中氧化锆的含量应＞94%.近年来开发的中间罐水口快速更换装置和致密氧化锆陶瓷定径水口可以使连浇时间＞20h.

关键词:

添加物对铝碳耐火材料防氧化涂料抗氧化性能的影响

李燕红 , 杨彬 , 王新福

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.05.009

以SiO2-Al2O3-B2O3-Na2O-K2O-CaO系釉料为基料,分别添加质量分数为10%、30%、50%、70%的氧化物(粒度均<0.076 mm的石英和刚玉粉)和非氧化物(粒度均<0.076 mm的碳化硅和硅粉),以水玻璃为结合剂配制涂料,首先研究了涂料半球温度的变化,然后将涂料涂覆在铝碳材料样块的表面,考察其抗氧化性能(以铝碳样块在200～1 300℃氧化后的质量损失率表征),并采用SEM观察了涂层结构.结果表明:加入氧化物SiO2、Al2O3以及非氧化物SiC、Si,均使涂料的半球温度升高;Al2O3和SiC的加入能增强涂料的防氧化作用,而SiO2、Si的加入使涂料的防氧化作用降低.

关键词: 防氧化涂料 , 铝碳材料 , 氧化物 , 非氧化物 , 半球温度

可纺性锆溶胶的制备

徐培珮 , 王新福 , 傅顺德

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.04.011

以氧氯化锆为原料,双氧水为水解促进剂,醋酸为络合剂和稳定剂,采用sol-gel法制备了具有可纺性的氧化锆溶胶.通过测定溶胶黏度和折光指数,对比分析了双氧水和醋酸加入量对溶胶稳定性和可纺性的影响.结果表明:当n(H2O2):n(ZOC)=3,n(HA):n(ZOC) =0.5～1时,溶胶的稳定性和可纺性最好；制备的溶胶中氧化锆质量分数达到35％以上；醋酸和水解产物发生络合,提高了溶胶的稳定性和可纺性.

关键词: 溶胶凝胶法 , 氧化锆溶胶 , 稳定性 , 可纺性

添加柠檬酸和醋酸对锆溶胶性能的影响

李秋霞 , 王新福 , 徐培珮

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2017.02.014

为了提高氧化锆溶胶的稳定性和成纤性,以工业级氧氯化锆为原料,柠檬酸和醋酸为有机助剂,制取了4种溶液(未添加有机助剂、添加柠檬酸、添加醋酸、复合添加柠檬酸-醋酸),经减压浓缩,干燥后,进行热重分析和红外光谱分析,以考察柠檬酸、醋酸和柠檬酸-醋酸对锆溶胶性能的影响.结果表明:不加有机助剂时,氧氯化锆水解产物主要为Zr(μ-OH)2(OH)2·nH2O.添加有机助剂时,柠檬酸根与锆的双齿螯合在胶体中主要起稳定胶体的作用;锆离子与醋酸形成的双齿螯合和桥合配位在胶体中既能提高胶体的稳定性,又有利于提高胶体成纤性.

关键词: 有机助剂 , 氧氯化锆 , 红外分析 , 锆溶胶

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