SiO_2微粉加入量对铝镁质捣打料性能的影响

为了进一步提高现有铝镁质干式捣打料的性能,以粒度5~3、3~1、≤1和≤0.074 mm的电熔白刚玉及粒度≤0.088 mm的电熔镁砂细粉为主要原料,以分析纯SiO_2微粉和α-Al_2O_3微粉为添加剂,制备了铝镁质捣打料。研究了SiO_2微粉加入量(质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%)对铝镁质捣打料的烧后线变化率,烧后试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、物相组成等的影响。结果显示:随着SiO_2微粉加入量的增多,铝镁质捣打料的烧后线变化率逐渐减小,从膨胀1.41%变化至收缩1.51%;烧后试样的显气孔率逐渐减小,体积密度不规律地增大,常温耐压强度基本上呈增大趋势;SiO_2微粉加入量为2%(w)的烧后试样的物相主要为α-Al_2O_3和Al_2MgO_4以及微量的α-SiO_2。综合考虑各项性能,铝镁质捣打料中SiO_2微粉加入量以2%(w)为宜。     

SiO_2微粉加入量对铝镁质湿法喷补料性能的影响

为改善铝镁质喷补料的施工流动性,以72%(w)的板状刚玉,6%(w)的电熔镁砂,以及总量为22%(w)的氧化铝微粉、板状刚玉微粉和纯铝酸钙水泥制备了铝镁质湿法喷补料,并研究了SiO_2微粉加入量(外加质量分数分别为0、0.2%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%)对其性能的影响。结果表明:1)当SiO_2微粉加入量为1%~2%(w)时,喷补料具有较好的流动性和泵送性能;2)添加2.5%(w)SiO_2微粉的试样经1 600℃热处理后生成少量霞石,将会降低材料的高温性能;3)110℃烘干后试样的强度随SiO_2微粉加入量的增加而升高,1 600℃处理后的试样强度随SiO_2微粉的增加而显著增大;4)当SiO_2微粉加入量为1.5%(w)时,试样1 600℃烧后的线膨胀率最小;5)试样的高温抗折强度随着SiO_2微粉加入量的增加逐渐下降,少量SiO_2微粉的加入对抗渣渗透有利。综合考虑,铝镁质湿法喷补料中SiO_2微粉加入1.5%(w)最佳。     

钛铝酸钙加入量对高铝浇注料性能的影响

为了回收利用钛铁渣,以板状刚玉、钛铝酸钙细粉和活性氧化铝微粉CL370为主要原料,铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂,聚羧酸类减水剂ADS和ADW为分散剂,制备了高铝浇注料。研究了钛铁渣制备的钛铝酸钙加入量(加入质量分数分别为0、4%、8%、12%和16%)对浇注料性能的影响。结果表明:钛铝酸钙的引入可以促进材料的烧结,提高体积密度和抗热震性能,但同时会在一定程度上降低浇注料材料的高温力学性能。综合考虑,钛铝酸钙的最佳加入量(w)为4%。     

SiO_2微粉加入量对ρ-Al_2O_3微粉结合刚玉浇注料的影响

在ρ-Al2O3微粉结合刚玉浇注料中分别加入2%和5%的SiO2微粉,制成40 mm×40 mm×160 mm的试样,分别经110℃24 h、1 200 ℃ 3 h和1 500℃3 h热处理后,测定试样的常温抗折强度;在上述配比的基础上去掉其中的骨料,制成15 mm×15 mm×55 mm的基质试样,分别经110℃24 h、1 200℃1 h和1 500℃1 h热处理后,采用扫描电镜分析试样的显微结构.结果表明:1)加入SiO2微粉可以显著提高ρ-Al2O3微粉结合刚玉浇注料在110℃24 h、1 200℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理后的常温抗折强度,SiO2微粉加入量以2%(w)为佳;2)SiO2微粉水化后形成网状絮凝结构以及在中高温处理过程中SiO2微粉与ρ-Al2O3微粉反应生成莫来石,是导致含SiO2微粉的ρ-Al2O3微粉结合刚玉浇注料常温抗折强度增大的原因.     

二铝酸钙加入量对刚玉浇注料性能的影响

为了改善刚玉浇注料的性能,以白刚玉、二铝酸钙(CA₂)、活性α-Al₂O₃微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料,制备了刚玉浇注料,研究了CA₂加入量(加入质量分数分别为0、20%、30%、40%)对刚玉浇注料性能的影响。结果表明：1)随着CA₂的增多,刚玉浇注料的体积密度大幅减小,110℃烘干和800℃热处理后的常温耐压强度明显改善,而1 200℃热处理后的常温耐压强度变化不明显;2)随着CA₂的增多,浇注料的平均热膨胀系数逐渐降低,热导率大幅降低,试样经800℃水冷热震后的抗折强度保持率大幅提升;3)CA₂的引入大幅提升了刚玉浇注料的透气性,且不影响刚玉浇注料的抗氢气还原性能。     

六铝酸钙加入量对MgO-C耐火材料性能的影响

为提高MgO-C耐火材料的寿命,以电熔镁砂(5～3、3～1、≤1、≤0.074 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、Si粉(≤0.044 mm)、Al粉(≤0.044 mm)、六铝酸钙(≤0.044 mm)为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,以150 MPa压力机压成型制备了MgO-C砖试样.试样经过1200、1400...     

钛铝酸钙加入量对出铁沟浇注料抗氧化性的影响

为了探究钛铝酸钙部分或全部替代棕刚玉对出铁沟用Al_2O_3-SiC-C浇注料抗氧化性的影响,以不同量的钛铝酸钙替代Al_2O_3-SiC-C浇注料中的棕刚玉(浇注料中钛铝酸钙的质量分数分别为0、13. 4%、26. 8%、40. 2%、53. 6%和67%,换算成钛铝酸钙对棕刚玉的替代率则分别为0、20%、40%、60%、80%和100%),经配料、混练、浇注成型、养护、干燥后,在空气气氛的高温炉中于1 450℃保温3 h氧化处理,然后测量试样的氧化率,并对氧化后试样进行XRD、SEM和EDS分析。结果表明:当钛铝酸钙替代率≤60%时,由于试样中莫来石的形成及低熔点物促进烧结等作用,试样的抗氧化性变化不大;当钛铝酸钙替代率 60%时,试样中低熔点物增加及体积膨胀造成的裂纹增加,使试样的抗氧化性能显著降低。     

TiO2加入量对富镁尖晶石烧结性能的影响

镁铝尖晶石因熔点高、硬度大、抗热震性和抗渣侵蚀性优良而被广泛用于耐火材料行业。特别是近年来,人们认识到Cr6+化合物的危害,方镁石 -尖晶石耐火材料应用于水泥回转窑、玻璃窑和精炼设备等以取代含铬材料。但由于MgO与Al2O3形成镁铝尖晶石时伴有 7%左右的体积膨胀,因此,很难获得致密的烧结体。为了改善尖晶石的烧结性能,往往加入一些添加剂,如TiO2、MnO2、Cr2O3等。研究发现,TiO2对尖晶石烧结性能的改善优于其他氧化物。同时,最近的研究表明,用MgO-TiO2 -Al2O3系材料替代镁铬材料用于水泥窑上,材料的抗剥落性优于MgO-Cr2O3…     

ZrO_2微粉加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了进一步提高刚玉-尖晶石浇注料的高温使用性能,以粒度为6~3、3~1和≤1 mm的板状刚玉颗粒为骨料,d_(50)=10μm的尖晶石微粉、d_(50)=2.56μm的氧化铝微粉、≤0.044 mm的板状刚玉粉、d50=42.00μm的ZrO_2微粉为细粉,铝酸盐水泥为结合剂,按骨料与粉料质量比为68∶32进行配料,研究了ZrO_2微粉加入量(w)分别为0、3%、6%和9%时对刚玉-尖晶石浇注料常温物理性能、高温抗折强度和抗渣性能的影响,并结合XRD、SEM等对其物相和显微结构进行分析。结果表明:1)试样经1 600℃高温处理后,随着ZrO_2微粉加入量的增大,由于ZrO_2发生相变和生成CaZrO_3,使得线变化率和显气孔率增大,结构变得疏松,常温强度降低;2)ZrO_2的加入提高了试样的高温抗折强度,部分缘于生成Ca Zr O3使结构变得致密,部分缘于相变增韧;但随着ZrO_2微粉加入量增大,抗折强度又略有降低;3)ZrO_2的加入,提高了试样的抗渣性能,主要原因在于ZrO_2与钢渣中的CaO反应生成CaZrO_3,阻止了钢渣的进一步侵蚀与渗透。在本试验条件下,ZrO_2最佳引入量为3%(w)。     

TiO2加入量对富铝尖晶石烧结性能的影响

以α-Al2O3、分析纯的MgO及分析纯的TiO2为原料,研究了在1400℃、1500℃、1600℃保温3 h下,TiO2加入量(分别为0、1%、2%、4%)对Al2O3与MgO物质的量比为21的富铝尖晶石烧结性能的影响,并利用XRD进行物相组成分析,利用SEM和EDAX进行显微结构分析.结果表明由于TiO2与MgAl2O4的固溶作用,加入TiO2可显著改善富铝尖晶石的烧结性能;随着TiO2加入量的增加,试样的体积密度增加,显气孔率降低,特别是在1600℃烧结后的试样尤为显著.     

SiO2微粉加入量对Al2O3-SiC-Al耐火材料性能的影响

以电熔白刚玉、SiC粉、α-Al2O3微粉、Al粉和SiO2微粉为主要原料,以有机硅树脂作结合剂,制备了Al2O3-SiC-Al复合材料。借助差热分析、XRD、SEM等方法研究了SiO2微粉加入量(分别为0、2%、4%、6%)对分别于300℃、500℃、800℃、1100℃、1300℃和1600℃保温3h处理后试样的烧结性能、物相组成和显微结构等的影响。结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,试样的强度逐渐升高,体积密度增大,显气孔率降低,并在SiO2加入量为4%时试样的物理性能达到最好;加入的SiO2微粉不仅能降低Al与周围空气中氧的反应,且与Al反应生成的Si能改善Al与SiC的润湿性,提高材料的结合能力。     

SiO_2微粉对水合氧化铝结合刚玉质浇注料中温烧结性能的影响

刚玉质浇注料的基本配比(w)为:6~3、3~1、≤1、≤0.045 mm的板状刚玉分别为20%、30%、20%、22%,活性Al2O3微粉和水合氧化铝分别为3%和5%。以5%(w)SiO2微粉等量替代基本配比中≤0.045 mm的板状刚玉粉,研究了SiO2微粉对水合氧化铝结合刚玉质浇注料中温(600、800、1 000℃)烧结的影响。此外,分别将水合氧化铝及质量比为1 1的SiO2微粉和水合氧化铝的混合物各加适量的水制备成浆体,用SEM对比观察110℃烘干和800℃处理后的显微结构变化。结果表明:1)在110℃烘干的情况下,SiO2微粉不仅填充了颗粒间隙,还同水合氧化铝的水化物形成交错互锁的网状结构,提高了含SiO2微粉浇注料的烘干强度;2)SiO2微粉在800℃能促进颗粒间的烧结,增强了颗粒间交错互锁的结合能力,使得含SiO2微粉的浇注料中温强度显著提高。     

SiO2微粉和Al2O3微粉加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以莫来石M45(10～5mm,5～3mm)、电熔莫来石(3～1mm,≤1mm)作骨料,刚玉粉(≤0.074mm)、电熔莫来石粉(≤0.074mm)、纯铝酸钙水泥、Al2O3微粉(d50=2.11μm)和SiO2微粉(d50=1.07μm)作基质,制备了脱硫枪用莫来石-刚玉浇注料,并分别研究了SiO2微粉加入量(分别为2%、3%、4%、5%)和Al2O3微粉加入量(分别为2%、4%、6%)对浇注料体积密度、显气孔率、强度、烧后永久线变化率、抗热震性和抗渣性的影响。结果表明:仅加入SiO2微粉时,随着其加入量在2%～5%范围内增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度提高,显气孔率降低,强度增加,抗渣性变好,但抗热震性变差;在加入3%SiO2微粉的基础上再加入2%～6%的Al2O3微粉时,浇注料的各项性能随Al2O3微粉增加没有明显改善,但均比仅加入3%SiO2微粉时有明显改善。     

氧化铝微粉加入量对低碳镁碳砖性能的影响

以电熔镁砂、石墨、金属Al和氧化铝微粉为主要原料,热塑性酚醛树脂为结合剂,制备了w(C)5%的低碳镁碳砖试样,研究了氧化铝微粉加入量(其质量分数分别为0、3%、5%、7%、9%)对低碳镁碳砖的常温物理性能、抗热震性和抗氧化性的影响。结果表明:(1)随着氧化铝微粉加入量的增加,低碳镁碳砖试样的体积密度、常温强度和高温强度均先升高后降低,显气孔率则先降低后升高;抗热震性和抗氧化性随微粉加入量的增加呈先改善后变差的趋势;其中,微粉加入量为5%的低碳镁碳试样综合性能最好。(2)低碳镁碳砖试样性能的改善主要是由于加入的氧化铝微粉和MgO在高温下原位反应生成连续分布的尖晶石,增强了基质的陶瓷结合;但氧化铝微粉加入量过大时,由于大量原位反应引起材料产生过大的体积膨胀,会导致基质结构疏松,从而恶化镁碳砖的性能。     

SiO2微粉加入量对水泥窑用耐碱浇注料性能的影响

水泥窑的预热器系统、预分解炉、上升烟道和三次风管等部位温度在800~1200℃之间,过去大都采用普通粘土质或高铝质耐火材料。由于窑气中碱的富集,普通粘土砖或高铝砖在遭受碱侵蚀时,在砖内形成白榴石(KAlSiO4)、钾霞石(KAlSi2O6)等膨胀矿物,使砖面疏松、开裂,大大影响了窑的操作。为此,针对上述不适用定形砖的部位,研制了性能优异的耐碱浇注料。耐碱浇注料是以耐火粘土熟料等硅铝质材料为原料,以铝酸盐水泥作结合剂,掺入适当外加剂配制成的具有耐碱性的水硬性浇注料。这类耐碱浇注料与碱蒸气接触时,表面能形成釉面层,阻止侵蚀继续加深。…     

SiO_2微粉悬浮液的流变性能

利用流变仪按旋转法研究了高固含量SiO2微粉悬浮液的流变性,考察了固含量(其质量分数分别为50%、60%)、分散剂(六偏磷酸钠、高效减水剂FS20)和悬浮液温度(分别为20、40、60、80℃)对SiO2微粉悬浮液流变性的影响。结果表明:SiO2颗粒表面的Si—OH键对其流变性影响很大,固含量、分散剂和温度都能影响Si—OH键,改变颗粒间的作用力,从而改变悬浮液的流变性;高固含量的SiO2微粉悬浮液属于塑性流体,在低剪切区内,悬浮液流变特性满足Casson模型,黏度降低主要发生在这个区域;六偏磷酸钠和FS20的加入都能有效改善SiO2微粉悬浮液的流变性,而FS20的分散效果更好;20~40℃时,提高温度促进了悬浮液流变性,40~80℃时颗粒间发生脱水缩合反应使悬浮液流变性不稳定,在80℃时,脱水缩合反应剧烈且趋于完成,流变性能又趋于稳定。     

钛酸钙加入量对MgO-CaO材料性能的影响

为了提高MgO-CaO砖在AOD炉中的使用寿命,以w(CaO)=20%的镁钙砂颗粒(粒度8~5、5~2、≤2 mm)和细粉(≤0.074 mm)为主要原料,石蜡为结合剂,添加w(CaTiO_3)=93%的钛酸钙细粉(≤0.074 mm,质量分数分别为0、2%、4%、6%、8%、10%、12%和14%),在液压机上以450 MPa压力压制成50 mm×55 mm的圆柱试样,在高温试验电炉中于1 500℃保温2 h烧成后,检测试样的显气孔率、体积密度、烧后线变化率、抗热震性能和抗渣性能。结果表明:随着钛酸钙细粉加入量的增加,试样的致密度、烧后线收缩率、常温耐压强度和抗热震性能等基本上都呈先增大后减小的变化趋势,拐点均在钛酸钙细粉加入量为8%(w)处;抗渣性能以钛酸钙加入质量分数为6%、8%的试样为最好。     

SiO2微粉加入量对β-SiAlON-SiC材料性能的影响

在保证承烧锂电池三元正极材料匣钵用β-SiAlON-SiC材料抗碱性的前提下,以SiC颗粒和细粉、Si粉、Al粉、α-Al₂O₃微粉等为原料,采用高温氮化法制备β-SiAlON-SiC材料,研究了SiO₂微粉加入量(外加质量分数分别为0、1%、2%、3%)对β-SiAlON-SiC材料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度、物相组成、抗碱性的影响。结果表明：1)在β-SiAlON-SiC材料中添加SiO₂微粉可以降低其显气孔率,显著提高其常温抗折强度和高温抗折强度;2)添加SiO₂微粉不会影响Si粉和Al粉的氮化效果,但会影响Al₂O₃在Si₃N₄中的固溶度和β-SiAlON的生成量;3)SiO₂微粉的最优添加量为1%(w),所得试样的抗碱性明显优于未添加SiO₂微粉试样的。     

SiO2微粉加入量对刚玉质超低水泥浇注料高温性能的影响

研究了SiO2微粉加入量为0、2%、4%、6%和8%时对刚玉质超低水泥浇注料的烧结性能、高温强度及抗热震性能的影响.结果表明随着SiO2微粉加入量的增加,试样的烧结性能和抗热震性得到明显改善,在1400℃时的高温抗折强度也显著提高.讨论认为,试样高温性能提高的主要原因是SiO2微粉与Al2O3反应生成的莫来石穿插或弥散在刚玉颗粒形成的骨架结构的孔隙中起增韧作用.     

红柱石微粉加入量对红柱石材料结构与性能的影响

以红柱石和电熔白刚玉为骨料,以α-Al2O3微粉、SiO2微粉、红柱石微粉为基质料,外加4%PVA混练,压制成型后于110℃烘干,于1400℃保温6h烧成,研究了红柱石微粉添加质量分数分别为0、2.7%、5.4%、10.8%对红柱石材料结构与性能的影响。研究结果表明:在本试验条件下,随着红柱石微粉含量的增加,试样的常温强度、弹性模量下降,高温抗折强度升高;最适宜的红柱石微粉加入质量分数为5.4%。