氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能研究

为了研究氮气气氛下MgAl2O4/SiC材料的反应性能及硅粉的影响,将添加硅粉前后的MgAl2O4-SiC材料在流动氮气中经1600℃保温3h烧成,对烧结后的试样进行XRD、SEM和EDS分析.研究发现:两者材料的主要物相均为镁铝尖晶石、碳化硅、氮化硅.不添加硅粉的试样中生成的氮化硅呈长径比较大的纤维状,其生长过程符合VS生长机制;添加硅粉后的试样中生成的氮化硅根部呈柱状,顶部呈锥状,其生长是LS和VS生长机制共同作用的结果.另外,氮化烧成时MgAl2O4/SiC反应界面层中会发生离子互扩散,可能生成少量堇青石,并且C4-、Al3+、Mg2+较O2-、Si4+具有更大的扩散速度.     

K2CO3对含铝MgO-C砖抗水化性能的影响

为改善含铝MgO-C砖的抗水化性能,通过热力学计算选定添加K2CO3,研究了K2 CO3对材料基质物相的影响.在此基础上,研究了单独外加硅粉和K2CO3(以K2O计)分别为0.5、1(wt％)与硅粉复合时对MgO-C砖抗水化性的影响.结果表明:单独添加Si粉对MgO-C砖抗水化性没有明显改善;Si粉与KCO3复合添加时,能促使试样致密化,有效地提高试样的抗水化性能;其机理在于:K2CO3在加热过程中分解释放出O2,促进了Al粉的氧化,抑制了易水化产物Al4C3 、AlN的生成.     

TiO_2对C-Al体系物相和显微结构的影响

为了研究TiO2对含Al的Al2O3-C材料的物相和显微结构的影响,按石墨、铝粉、二氧化钛粉的质量分数分别为20%、40%、40%配料,以酚醛树脂为结合剂,制成C-Al-TiO2试样,分别在800、1 000、1 200、1 400和1 600℃保温3 h埋炭热处理后,进行XRD和SEM分析。结果表明:800℃埋炭热处理后试样中有少量Al4C3和AlN生成,TiO2未参与反应;1 000℃热处理后,试样中纤维状的Al4C3和AlN生成量增加,同时生成粒状的Al2O3、Al4O4C、Al2OC和TiC;1 200℃热处理后,Al2O3和TiC增加,Al4C3和AlN纤维发育粗化;1 400℃热处理后,纤维状的Al4C3和AlN减少,生成的Al2O3和TiC增多;1 600℃热处理后,试样中Al4C3大量减少,AlN基本消失,颗粒状的Al2O3和TiC则增多,由Al4C3或AlN氧化生成的部分Al2O3呈无定形态。