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以氧化铁粉、α-A12O3粉、石墨为主要原料,分别外加质量分数为0、2%、5%和8%的钛白粉,以亚硫酸纸浆废液为结合剂混练均匀后,压制成型为φ50 mm×50 mm的试样,于100℃干燥24 h,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500和1 550 ℃保温4 h煅烧,然后检测烧后试样的体积密度,并分析其物相组成和显微结构.结果表明:在氮气气氛下,TiO2的引入能降低铁铝尖晶石的合成温度,1 450 ℃煅烧后铁源几乎完全转化为铁铝尖晶石;TiO2的引入能明显促进铁铝尖晶石的烧结,引入2%质量分数的钛白粉的试样体积密度最高,物相组成最好;引入多于2%质量分数的钛白粉的试样中有一定量的Fe2TiO5-Al2TiO5固溶相生成,试样体积密度下降,而且随着温度升高,Ti4+更容易被还原而抑制Fe3+还原,从而阻碍铁铝尖晶石的合成.

关键词: 铁铝尖晶石 , 氮气气氛 , TiO2 , 烧结

铁铝尖晶石料的烧结合成

刘会林 , 李勇 , 曹洪发 , 任向阳 , 沈卫平

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2003.06.007

研究了以特级矾土和铁鳞为原料,采用烧结法合成铁铝尖晶石时,还原气氛和烧结温度的影响.结果表明:通过在合成料中添加还原剂(石墨)的方法营造的还原气氛,适合铁铝尖晶石的烧结合成;1550℃下烧结合成出的铁铝尖晶石合成料达到致密化,铁铝尖晶石的含量达到80%～90%.

关键词: 铁铝尖晶石 , 烧结合成 , 还原气氛 , 合成温度

SiO2含量对合成铁铝尖晶石的影响

马淑龙 , 李勇 , 李燕京 , 王治峰 , 夏文斌 , 马飞 , 黄朝晖

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.001

为了研究以矾土做原料合成铁铝尖晶石时其SiO2成分对合成铁铝尖晶石的影响,以氧化铁粉、α-Al2O3粉和碳粉为原料,分别加入质量分数为0、2％、5％和8％的SiO2粉,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500、1 550℃保温4h合成铁铝尖晶石.通过对所合成铁铝尖晶石的烧结性能、物相组成及微观结构进行分析,研究了SiO2加入量对铁铝尖晶石合成及烧结性能的影响.结果表明:氮气气氛下,加入2％(w)SiO2能够促进铁铝尖晶石的合成及烧结；加入大于5％(w)SiO2时,试样的体积密度迅速下降,SiO2与氧化铁生成大量的低熔点液相,Al2O3则以刚玉相存在,反而阻碍铁铝尖晶石相的生成.采用特级矾土为原料合成铁铝尖晶石时,由于矾土中杂质SiO2和TiO2以及R2O的大量存在,导致矾土基铁铝尖晶石的体积密度更低,烧结性能更差,用其制备的方镁石-铁铝尖晶石制品的性能较差.可见,合成铁铝尖晶石以矾土为原料是不合适的.

关键词: 铁铝尖晶石 , SiO2 , 矾土 , 方镁石-铁铝尖晶石砖

铁铝尖晶石的组成和结构

廖玉超 , 刘百宽 , 张巍 , 傅秋华 , 李君霞 , 王为杰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.007

采用X射线、荧光光谱化学分析XRF、场发射扫描电镜FESEM、能谱分析EDS、X射线衍射XRD以及KMnO4溶液滴定等方法，对一种市售电熔铁铝尖晶石原料进行了分析。结果显示：该原料并不是纯的FeAl2 O4，其主晶相为Fe（Al，Fe）2 O4型固溶体，与磁铁矿型固溶体共生；次晶相为β-Al2 O3，由氧化铝原料中的Na2 O所致。

关键词: 铁铝尖晶石 , 固溶体 , β-Al2O3 , 解理面脱溶

真空中频炉用铝镁质干式捣打料残料的显微结构特征

方斌祥 , 喻燕 , 高雄 , 方义能 , 邵俊

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.02.012

对某厂10 t真空中频炉用铝镁质干式料残料进行了化学成分、物相和显微结构分析，并据此探讨了烧结层和过渡层新相的形成机制。结果表明：烧结层的主要物相为刚玉、固溶有MgO的铁铝尖晶石和铁镍合金，而过渡层的主要物相为刚玉和镁铝尖晶石。认为烧结层铁铝尖晶石的形成受还原气氛影响，其在一定程度上延缓了刚玉的溶解，并使烧结层致密化，阻止了钢水和熔渣向过渡层的渗透。推测过渡层的原位尖晶石晶粒存在由镁砂端向刚玉端的迁移和聚集，从而形成了原镁砂位置出现空洞，而残存刚玉与尖晶石结合紧密的特殊结构。

关键词: 中频感应炉 , 铝镁质干式料 , 铁铝尖晶石 , 镁铝尖晶石 , 还原气氛

板状刚玉粒度和加入量对高铁镁砂－烧结刚玉复合材料性能的影响

林鑫 , 李勇 , 李燕京 , 张军杰 , 高长贺 , 张积礼

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.06.009

以粒度为3～1、≤1、≤0．088 mm的高铁镁砂，≤0．088 mm的高纯镁砂为主要原料，分别研究了不同加入量（质量分数分别为3％、6％、9％、12％、15％）和不同粒度（3～2、2～1、≤1 mm）的烧结板状刚玉对试样性能的影响，并分析其物相组成和显微结构。结果表明：当烧结板状刚玉细粉加入量为6％（w）时，试样的显气孔率16％，体积密度2．99 g·cm－3，常温耐压强度80．9 MPa，荷重软化温度1609℃，抗热震性达到20次，综合性能最好；改变加入刚玉的粒度，可以控制刚玉反应速度，同时影响高铁镁砂中Fe的扩散；铁在方镁石中固溶度大，高铁镁砂的引入可以起到方镁石改性的作用；由于铁氧化物的存在，高铁镁砂－刚玉体系在高温下易于促进镁铝尖晶石和铁铝尖晶石固溶体的形成。

关键词: 高铁镁砂 , 烧结刚玉 , 镁铝尖晶石 , 铁铝尖晶石 , 水泥窑

反应烧结法合成铁铝尖晶石晶体的XRD结构精修

陈俊红 , 闫明伟 , 宿金栋 , 李斌 , 陈海洋 , 孙加林

人工晶体学报

以分析纯氧化铁和分析纯氧化铝为原料,按照质量比Fe2O3∶Al2O3 =44∶56进行配料,压制成φ25 mm×35mm试样.成型后的试样在保护气氛下加热至1600℃并保温6h.用XRD、SEM、EDS和XPS等对试样进行了表征和分析.结果表明:于1600℃和保护气氛条件下合成了高纯度铁铝尖晶石,且为均—物相,其中的铁离子主要以+2形式存在;Fe2、Al3均在尖晶石结构中的四面体和八面体位置有所占位,XRD结构精修给出其结构式为(Fe0.837 Al0.163)Ⅳ(Fe0.163Al1.837)ⅥO4 000.

关键词: 铁铝尖晶石 , 四面体 , 八面体 , 结构精修

铁驴尖晶石加入量对镁铁铝尖晶石砖的性能影响

郝明选 , 陈树江 , 袁林 , 李国华 , 田琳

硅酸盐通报

为了研究铁铝尖晶石加入量对镁铁铝尖晶石砖的性能影响,本实验以粒度为3～1 mm、1～0 mm、≤0.088 mm的97高纯镁砂和1 ～0 mm的电熔铁铝尖晶石为原料,讨论了铁铝尖晶石加入量分别为3％、6％、9％、12％和15％时镁铁铝尖晶石砖的性能,利用XRD分析了试样的物相变化,采用SEM分析了烧后试样的微观结构.结果表明:铁铝尖晶石加入量为6％时,镁铁铝尖晶石砖有较高的体积密度和耐压强度以及较低的显气孔率,铁铝尖晶石加入量越多,镁铁铝尖晶石砖的荷重软化温度越低,铁铝尖晶石加入量3％～ 6％之间为宜.从显微结构照片中可以看出铁铝尖晶石周围生成的尖晶石环和环形裂纹,这是高温过程中部分铁铝尖晶石与方镁石发生离子交换反应所致,这种结构对镁铁铝尖晶石砖的结构柔韧性起着一定的作用.

关键词: 铁铝尖晶石 , 镁铁铝尖晶石砖 , 离子交换 , 性能

添加MgO对铁铝尖晶石合成和烧结的影响

马淑龙 , 李勇 , 孙加林 , 王志发

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.05.004

以氧化铁粉、α-Al2O3粉、石墨粉为主要原料,分别外加质量分数为0、2%、5%和8%的氧化镁粉,以亚硫酸纸浆废液为结合剂混练均匀后,压制成型为50 mm×50 mm的试样,于100 ℃干燥24 h,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500和1 550 ℃保温4 h煅烧,然后检测烧后试样的体积密度,并分析其物相组成和显微结构.结果表明:在氮气气氛下,添加氧化镁粉可明显降低铁铝尖晶石的合成温度,并促进铁铝尖晶石的烧结;在1 450 ℃,Fe2O3与α-Al2O3可完全反应生成铁铝尖晶石;氧化镁粉的适宜外加量(质量分数)为5%,过多会生成难被还原的MgFe2O4尖晶石相.

关键词: 铁铝尖晶石 , 氮气气氛 , 氧化镁 , 合成 , 烧结