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
刘国齐
,
王金相
,
杨彬
,
李红霞
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.01.005
为提高铝碳材料的性能,在碳结合的基础上增加陶瓷结合相,将添加铝粉的铝碳试样在不同气氛(Ar、埋炭和N2)中经1300℃热处理5 h,测定试样热处理前后质量变化率、抗折强度、体积密度、显气孔率和抗水化性,并用扫描电镜和XRD分析试样的显微结构和物相组成.研究表明:埋炭保护热处理后材料中有大量亚微米级柱状和类柱状物的晶须;Ar保护热处理后材料中有带状、锥状的氧化铝和少量晶须生成;N2保护热处理后材料中有较多粒状AlN产生;热处理气氛不同,材料显微结构明显不同,但不能避免Al4C3的生成;埋炭和N2保护热处理后,材料强度提高,显气孔率降低;N2保护热处理最有助于提高材料的抗水化性.
关键词:
铝碳材料
,
金属铝
,
热处理气氛
,
抗水化性
王刚
,
王龙庆
,
王来稳
,
周军
,
韦祎
,
王传运
,
姜欣
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.06.001
以金属铝粉、硅粉、炭黑或石墨为原料,采用自蔓延化学炉法制备了Al4SiC4粉体,并将其添加到以板状刚玉、电熔刚玉、氧化铝微粉和石墨为主要原料的铝碳材料中,经混合、150 MPa冷等静压成型后于1100℃保温5h氮气保护烧成,研究其对铝碳材料的物理性能、抗氧化性能和抗水化性能的影响；以B203、金属Mg、炭黑和超细石墨为主要原料,采用自蔓延镁热还原法制备了B4C粉体,并将自蔓延产物添加到以电熔镁砂和超细石墨为主要原料的低碳镁碳砖中,经混合、200 MPa干压成型后于1600℃5h埋炭烧成,研究其对镁碳材料的物理性能、抗氧化性能的影响.结果表明:1)以Al、Si、炭黑或石墨为原料可以合成纯度高、不合Al4C3相的Al4SiC4粉体；添加7％ Al4SiC4粉体的铝碳材料具有良好的常温和高温性能,具有良好的抗氧化性和抗水化性能.2)以B2O3、Mg和炭黑为原料可以合成晶粒细小、活性较高的B4C粉体；添加B4C复合粉体的低碳镁碳砖具有良好的常温性能和热态强度,其抗氧化性能优于添加市售B4C和金属Al粉的试样.
关键词:
自蔓延化学炉法
,
自蔓延镁热还原法
,
Al4SiC4
,
B4C
,
铝碳材料
,
镁碳材料
王建国
,
魏昌晟
,
刘国齐
,
俱彦国
,
程相菲
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.008
为了改善铝碳材料的性能,以质量分数为40％的电熔刚玉(1～0.2 mm)、30％的Al2O3微粉(≤0.01mm)、25％的鳞片石墨(≤0.3 mm)、5％的添加剂(≤0.047 mm)为主原料,外加有机硼改性酚醛树脂粉和普通的酚醛树脂粉作为结合剂制备了铝碳材料.用热重分析法测定了树脂的残碳量,按相关标准测定了铝碳材料的常温抗折强度、高温抗折强度、显气孔率、抗氧化性、抗热震性,研究了硼改性酚醛树脂加入量(质量分数分别为0、2％、4％、6％、8％)对铝碳材料性能的影响.结果发现:硼改性树脂的残碳量较高;加入硼改性酚醛树脂不利于铝碳材料的强度,但可以提高铝碳材料的抗氧化性和抗热震性.
关键词:
硼改性酚醛树脂
,
铝碳材料
,
抗折强度
,
抗氧化性
,
抗热震性
石凯
,
卫忠贤
,
钟香崇
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.01.004
按w(板状刚玉)=84%,w(铝粉)=8%,w(α-Al2O3微粉)=6%,w(鳞片石墨)=2%的配比配料,外加3%热固性酚醛树脂作结合剂,成型后于200℃烘烤24h.在埋炭条件下于600～1 400 ℃保温3 h加热处理,冷却后测量试样的线变化率、显气孔率和常温耐压强度,并分析部分试样的孔径分布、相组成和显微结构,同时测定烘烤后试样在600℃、800℃、1 000℃、1 200℃和1 400℃下的热态抗折强度,以分析该材料在加热过程的变化.结果表明,试样在600～1 400 ℃埋炭加热过程中的变化可大致分为3个阶段:1)600～800 ℃,金属Al于660℃熔化,促进试样致密化,在800℃时已有少量Al4C3和AlN生成,使加热后试样的致密度和强度增大;2)800～1 200 ℃,大量生成Al4C3和AlN,Al4C3和AlN填充在刚玉骨架结构中,试样的显气孔率进一步减小,常温耐压强度和热态抗折强度进一步增大;3)1 200～1 400 ℃,金属Al消失,Al4C3含量减少,部分与N2反应转化为AlN,试样的显气孔率略有降低,常温耐压强度和热态抗折强度略有增大.由此可见,随着加热温度的提高,材料的结合方式从碳结合转变为碳和金属铝复合结合,最后逐渐转变为碳和非氧化物复合结合.
关键词:
铝碳材料
,
铝
,
加热
,
相组成
,
显微结构
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
刘国齐
,
王金相
,
杨彬
,
李红霞
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.04.001
为改善含碳材料埋炭保护热处理时的操作条件,并为提高含碳材料性能开辟新的途径,对添加Si粉或Al粉的铝碳材料在N2气氛中1200℃热处理5 h,测定试样热处理前后的质量变化率、抗折强度、体积密度、显气孔率、抗热震性、热膨胀系数和抗氧化指数,并用扫描电镜和XRD分析试样的显微结构和物相组成.结果发现,采用N2保护热处理工艺同埋炭热处理工艺一样可防止碳氧化,使铝碳材料形成碳结合并具有较好的性能指标.与添加Si粉的试样相比,添加Al粉的试样在热处理后具有较高的高温强度和较低的热膨胀系数;反应生成的Al2OC和AlN有益于材料抗热震性能和强度的提高,并减轻了其在埋炭保护热处理后由于生成Al4C3而产生的严重水化现象.部分Si粉与气氛反应生成纤维状的β-SiC、SixN和粒状的Si2N2O,它们对铝碳材料具有明显的增强作用.
关键词:
添加剂
,
氮气保护热处理
,
铝碳材料
,
优势区相图
聂洪波
,
岳卫东
,
钟香崇
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.01.008
采用高温弯曲应力-应变试验方法和水冷法研究了3种含碳滑板(2种铝碳质,1种铝锆碳质)在不同温度下的应力-应变关系、抗折强度以及不同热震温差下的抗热震性能.结果表明:1)含碳滑板材料在室温～1400℃的应力-应变关系分为弹性变形和塑性变形两个阶段:在弹性变形的温度段,其断裂方式是典型的脆性断裂;在塑性变形的温度段,其断裂方式呈现韧性断裂特征;2)随着温度的升高,含碳滑板材料的热态抗折强度首先略有增大,到达转折温度(800℃)后开始减小,1400℃时试样的热态抗折强度约为13 MPa;3)在△T=1200℃(水冷)条件下,铝碳滑板热震后的抗折强度保持率为43%,引入ZrO2可以改善其抗热震性,而用特级高铝矾土熟料部分替代刚玉会降低其抗热震性.
关键词:
铝碳材料
,
滑板
,
高温力学性能
,
应力-应变关系
,
抗折强度
,
抗热震性
李有奇
,
柯昌明
,
李友胜
,
李楠
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.03.011
以板状刚玉、鳞片石墨、Zn粉、Al粉和Si粉为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,固定配料中板状刚玉、鳞片石墨、Al粉和Si粉的比例,分别外加0、0.5%、1%、2%和3%的Zn粉制成5组Al2O3-C试样,在120～220 ℃进行24 h干燥处理,然后在1400 ℃空气气氛中加热3 h,冷却后测量试样的质量变化率、脱碳层厚度、显气孔率和体积密度,同时进行显微结构观察和微区成分分析.结果表明:加入2%Zn粉的Al2O3-C试样的脱碳层厚度最小,显气孔率最低,体积密度最大,因此推断其抗氧化性能最佳.
关键词:
铝碳材料
,
防氧化剂
,
抗氧化性能
,
锌粉
郭伏安
,
刘开琪
,
柯昌明
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.06.010
以77%的电熔尖晶石(粒度≤1 mm和≤0.074 mm)、20%的α-Al2O3(≤2 μm)和3%的电熔镁砂(≤0.074 mm)为原料,分别在1000 ℃、1200 ℃、1500 ℃保温3 h的条件下,研究了SiO2微粉外加量(分别为0、0.5%、1.0%、1.5%)对尖晶石材料烧结性能的影响,并在1450 ℃的还原性气氛下进行了尖晶石内衬材料与铝碳本体材料的复合试验.研究结果表明:在不过多增加尖晶石材料高温液相量的情况下,SiO2微粉的外加量为1.0%较为适宜;在尖晶石试样中同时添加1%SiO2微粉和3%电熔镁砂细粉能很好地降低其烧结温度,而且其热膨胀率与铝碳材料的热膨胀率较为接近,而尖晶石材料与铝碳材料的复合试验结果也表明,内衬和本体材料结合完好,且无裂纹出现.
关键词:
尖晶石
,
铝碳材料
,
浸入式水口
,
烧结
