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复合添加氮化钛和铝粉对镁碳砖高温性能的影响

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.05.002

首先研究了氮化钛(TiN)加入量(分别外加质量分数1％、2％和3％)对镁碳砖高温性能的影响,然后在确定其加入量的基础上研究了复合加入TiN和Al对镁碳砖高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等高温性能的影响,并分析了渣蚀后试样的化学组成及物相变化.结果表明:镁碳砖中外加TiN的质量分数以不超过2％为宜；TiN和Al复合加入到镁碳砖中,可使镁碳砖的高温抗折强度、防氧化效果和抗渣侵蚀性等高温性能均有很大提高,且以复合外加2％质量分数TiN和1％质量分数Al的镁碳砖试样综合高温性能最佳.

关键词: 复合添加剂 , 镁碳砖 , 高温抗折强度 , 抗氧化性 , 抗渣侵蚀性 , 氮化钛 , 铝粉

Al-Si复合Al2O3-β-SiAlON-C材料加热过程中性能、相组成和显微结构的变化

陈方 , 叶方保 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.03.007

以电熔白刚玉(≤0.5、≤0.088和≤0.045 mm)、熔融石英(≤0.5 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、矾土基β-SiAlON(≤0.088 mm)、Al粉(≤0.074 mm)和Si粉(≤0.074 mm)为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,制成25 mm×25 mm×125 mm的Al-Si复合Al2O3-β-SiAlON-C试样,经200℃固化24 h后,分别在800、1 000、1 200、1 400和1 600℃下埋炭(石墨)保温3 h,冷却后测定其体积密度、显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度和抗热震性,并进行XRD和SEM分析.结果表明:1)随着热处理温度的升高,Al-Si复合Al2O3-β-siAlON-C试样的显气孔率均下降,体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度、热震后残余抗折强度均逐渐提高,但其抗折强度保持率在经1 000℃热处理后最高,随后逐渐降低;2)在高温还原气氛的热处理过程中,试样中的Al、Si与C(CO)或N2反应,原位生成了AlN、β-SiC、Al4C3和β-SiAlON等非氧化物,对试样具有填充气孔及增强增韧的作用.

关键词: 铝粉 , 硅粉 , 赛隆 , 铝碳材料 , 性能 , 相组成 , 显微结构

固相剪切碾磨对Al/低密度聚乙烯导热复合材料结构与性能的影响

吴贺君 , 董知韵 , 卢灿辉 , 胡彪

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160523.008

采用固相剪切碾磨预处理结合熔融再加工技术制备了高性能铝粉(Al)/线性低密度聚乙烯(LLDPE)导热复合材料,并与常规熔融共混法对比,系统研究了固相剪切碾磨对复合材料微观形态、结晶性能、热稳定性、流变特性、热导率和力学性能等的影响.结果表明:通过固相剪切碾磨实现了球形Al颗粒应力诱导变形为具有较大径厚比的片状,在基体中均匀分散且与其界面结合得以增强,同时这种大片状的铝粉在Al/LLDPE复合材料成型时更易有效接触形成导热网链并形成一定取向分布,特别是在高填充量下.因此Al/LLDPE复合材料拥有更好的结晶性能和热稳定性、更低的流变逾渗阈值、更高的热导率和力学性能.固相剪切碾磨预处理制备的Al/LLDPE复合材料在铝粉含量超过15%就出现流变逾渗现象,且当Al填充质量分数80%时,复合材料的热导率高达8.86 W/(m·K),拉伸强度和弯曲强度分别为33.0 MPa和31.2 MPa,都明显优于常规熔融共混复合体系,同时其初始分解温度也提高了近13℃.

关键词: 固相剪切碾磨 , 聚乙烯 , 铝粉 , 微观结构 , 热性能 , 热导率 , 力学性能

金属铝粉对刚玉-氮化硅材料性能的影响

涂军波 , 孙加林 , 洪彦若

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.06.002

借鉴"过渡塑性相工艺"的思想,在刚玉-氮化硅材料中引入12.5%(质量分数)的铝粉,研究了铝粉的加入对刚玉-氮化硅材料的成型性能以及烧成后试样的体积密度、显气孔率、载荷-变形曲线(断裂韧性)、物相组成和显微结构的影响.结果表明:在刚玉-氮化硅材料中引入铝粉后,由于铝粉的塑性有利于成型过程中孔隙的填充,使得干坯致密度提高;试样在空气气氛中烧成后,由于铝粉原位氧化生成的活性氧化铝与氮化硅氧化生成的二氧化硅反应,生成了针柱状的莫来石晶体或晶须,对烧结体具有补强增韧作用.

关键词: 刚玉-氮化硅 , 铝粉 , 力学性能 , 补强增韧

埋炭气氛下热处理C-Al体系物相和显微结构的演变

魏军从 , 孙加林

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.02.002

为了研究含铝粉的碳复合耐火材料物相和显微结构的变化过程,以-195鳞片石墨和w(Al) =99％的铝粉(≤0.074 mm)为主要原料,按1∶1的质量比配料后,加入约占粉料总质量15％的酚醛树脂混合均匀,在液压机上成型.试样经250℃烘干12 h后,分别经800、1 000、1 200、1 400、1 600℃保温3h埋石墨热处理,用XRD测定烧后试样的物相,并用SEM观察其断口形貌.研究表明:800℃时,铝粉熔融,并和树脂碳在石墨边缘形成粒状Al4C3;1 000℃时,Al4C3增多并发育长大,同时开始出现AlN;1 200℃时,Al4C3发育,呈板状,同时部分氮化成纤维状的AlN; 1400℃时,Al4C3生成量减少,氮化或氧化成纤维状的AlN或Al2O3;1 600℃时,Al4C3消失,Al2O3或AlN长大、粗化.

关键词: 碳复合耐火材料 , 铝粉 , 碳化铝 , 氮化铝 , 氧化铝

Al-Si复合滑板材料的研究进展

马腾 , 刘新红 , 朱晓燕 , 冯隆

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.03.018

主要介绍了Al-Si复合Al2 O3-C滑板、Al-Si复合Al2 O3-ZrO2-C滑板和Al-Si复合MgO-MgAl2 O4-C滑板的研究与应用情况。Al、Si等的引入，使滑板制备工艺简化，烧成温度降低，生产流程缩短，并可提高滑板的高温强度、抗热震性和抗氧化性等关键性能。

关键词: 铝粉 , 硅粉 , 滑板 , Al2O3-C , Al2O3-ZrO2-C , MgO-MgAl2O4-C

纳米铝粉额外储能研究进展

陈亮 , 宋武林 , 肖承京

材料导报

在综述国内外关于纳米铝粉额外储能的观点和研究方法的基础上,探讨了影响纳米铝粉额外储能的2个主要因素,即晶体缺陷及制备方法,剖析了产生额外储能的原因,最后提出了纳米铝粉额外储能研究需解决的几个问题及未来的研究方向.

关键词: 纳米材料 , 铝粉 , 额外储能 , 晶体缺陷 , 推进剂

含铝粉的MgO-SiC材料对钢水的增碳行为

魏耀武 , 李楠 , 伍书军 , 张晓莉 , 胡铁山 , 饶江平 , 陶晓林

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.05.008

分别以93%或96%的电熔镁砂(3～1 mm,≤1 mm,≤0.088 mm)、4%的碳化硅粉(≤0.088 mm)、3%或0的金属铝粉(≤0.088 mm)为主要原料,配成含铝粉和不含铝粉的MgO-SiC试样,以热固性酚醛树脂为结合剂,在等静压压力机上以200 MPa的压力压制成坩埚,自然养护24 h后于230 ℃保温24 h,然后在坩埚中加入5 kg超低碳钢,并在钢样表面覆盖120 g无碳保护渣,放入感应炉中加热至1600 ℃至钢水熔化,每隔30 min取1份钢样,共取6份,化验钢样中的碳含量,并对试验后试样与钢水的反应层进行显微镜观察和EDAS分析.结果表明:SiC氧化形成的SiO2保护膜以及MgO-CaO-SiO2液相的形成,有利于降低SiC对钢水的增碳作用;金属铝粉的加入减少了SiC的氧化,并且可能对钢水产生脱氧作用,导致SiC向钢中增碳.

关键词: 铝粉 , MgO-SiC材料 , 钢水 , 增碳

添加物对低碳镁碳砖抗水化性能的影响

胡开艳 , 顾华志 , 鲁慧峰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.03.013

为了避免金属Al粉在高温下与C、N2的反应产物AIN和Al4C3的水化导致砖的开裂,研究了外加单质Si粉1%(w)和含铁物质分别为0.5%、1%、1.5%、2%(w)时对低碳镁碳砖抗水化性能的影响,并采用XRD及扫描电镜进行了研究.结果表明:分别添加Si粉和含铁物质时,均能促使试样致密化,有效地提高试样的抗水化性能,其中以外加1%(w)含铁物质的试样水化质量增加率最低,抗水化性能最好;当Si粉和含铁物质复合添加时,可更显著地降低试样的水化质量增加率,试样抗水化性能更优异.

关键词: 低碳镁碳砖 , 铝粉 , 添加物 , 抗水化性