发泡法制备莫来石轻质耐火材料工艺研究

以黏土、工业氧化铝、石英砂为主要原料,采用发泡法制备莫来石轻质耐火材料,研究了发泡剂的种类、发泡工艺、耐火纤维加入量对莫来石轻质耐火材料性能的影响。结果表明,以十二烷基苯磺酸钠等为发泡剂,其加入量为1％时,试样的容重最轻;加入糊精可以提高试样烧结后的强度,最佳加入量为5％;而搅拌时间为8～11min或发泡温度为50℃时,试样烧结后强度最大。引入硅酸铝耐火纤维对试样的容重和气孔率影响不大,但可明显提高烧结后试样的强度,其加入量以1％为宜。     

耐火浇注料防爆裂研究进展

浇注料具有能耗低、工艺简单、便于机械化施工等优点,是耐火材料行业绿色发展的重要组成部分之一。但含水浇注料在温度梯度导致的热应力和水蒸气导致的内部压力共同作用下,在干燥升温过程中易发生结构损伤乃至爆裂破坏,从而缩短构件寿命并造成经济、资源损失。本工作从浇注料防爆裂的角度出发,就爆裂发生的基本机理、典型结合体系的微观结构与抗爆裂性能、防爆手段、测试手段、数值模拟等方面分别进行论述,并提出了相关发展展望。     

稀土氧化物对碳化硅形成的影响

研究了氩气气氛下稀土氧化物对SiC形成的影响。研究得出，石墨的理想加入量为过量20％时，稀土氧化物能够在一定程度上促进碳化硅的形成。不同种类的稀土氧化物，其催化效果不同，稀土氧化物能够改变碳化硅晶须的形貌，主要表现在改变碳化硅晶须的长径比。     

中间包干式料用多羟基糖复合结合剂的研究

首先,将烧结镁砂细粉(≤0.088 mm)分别与多羟基糖、不同配比的多羟基糖-含水硅酸钠混合物、多羟基糖-柠檬酸混合物、松香、酚醛树脂等按一定比例混练均匀,捣打成型为Φ30 min×30 mm的试样,在220℃热处理2 h后,测定其常温耐压强度,以此评价结合剂的低温结合性能.结果发现,多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂具有较好的低温结合性能.然后,以烧结镁砂和石灰石为主要原料,分别采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂和酚醛树脂(4%)-硅微粉(1%)-六偏磷酸钠(1%)复合结合剂制备镁钙质和镁质干式料试样,分别在220℃2 h、1100℃3 h和l 550℃3 h等条件下热处理后,测量试样的烧后线变化率、常温抗折强度和常温耐压强度.结果表明:采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)作结合剂的镁钙质和镁质干式料具有较好的物理性能.     

熔盐中镁热还原合成二硼化钛纳米粉体

以二氧化钛、硼粉、三氧化二硼、钛粉为原料,金属镁粉为还原剂,在NaCl—KCl熔盐中利用镁热还原法合成了TiB2纳米粉体。研究了TiO2—Mg—B和B2O3—Mg—Ti体系在熔盐中合成TiB2粉体的反应过程及机理,分析了两体系中合成TiB2的起始温度、最佳温度、形貌和尺寸的差异,对粉体的物相组成及显微结构进行了表征。结果表明:2个体系合成TiB2的起始温度均为800℃,TiB2的结晶性及纯度随温度升高而提高,最佳合成温度均为1 000℃。经1 000℃保温4h后,TiO2—Mg—B体系合成的TiB2粉体形貌不规则,颗粒尺寸约为30~100nm;而在相同条件下,采用B2O3—Mg—Ti体系合成的立方形态的TiB2粉体颗粒尺寸约为40~200nm。B2O3在NaCl—KCl熔盐中的溶解度较TiO2高,更易被金属Mg还原,因此,B2O3—Mg—Ti体系合成的TiB2结晶性优于TiO2—Mg—B体系。     

Al2O3-SiC-C质高炉出铁沟自流浇注料的开发及其应用

通过确定合理的粒度组成,微粉的加入以及选用适宜的减水剂等开发了Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ质出铁沟自流浇注料。使用结果表明,这种浇注料性能良好,容易施工。该浇注料强度大,耐侵蚀性好,通铁量高。     

原位生成六铝酸钙对刚玉质多孔材料结构和性能的影响

为解决多孔透气材料力学强度与透气性能两者之间的矛盾, 以纯铝酸钙水泥为钙源, 在刚玉质多孔材料中原位生成六铝酸钙相, 研究了六铝酸钙生成量对多孔材料显微结构、物相组成及物理性能的影响。结果表明: 在1700℃保温3 h处理后, 添加纯铝酸钙水泥的试样中均有板状片六铝酸钙生成。当纯铝酸钙水泥添加量(质量分数)不超过3%时, 六铝酸钙的原位生成不仅提高了多孔材料的常温耐压强度和高温抗折强度(1400℃保温0.5 h), 还能改善材料的透气性能; 继续增加纯铝酸钙水泥的加入量, 多孔材料的上述性能降低。当纯铝酸钙水泥添加量(质量分数)为3%时, 试样常温耐压强度为33.6 MPa, 高温抗折强度为6.2 MPa, 达西渗流系数及非达西渗流系数分别为2.54×10-10 m2和1.46×10-6 m。     

碳热还原法制备Al2O3-SiC复相陶瓷材料的研究

以黏土为原料,无烟煤为还原剂,研究了碳热还原反应制备Al2O3-SiC复相陶瓷材料的反应过程,探讨了合成温度(分别为1 500、1 550、1 600和1 650℃)、保温时间(依次为2、3和4 h)、配碳量(C与SiO2物质的量比分别为2、3、4和5)等工艺因素以及加入催化剂对反应的影响。结果表明:当n(C):n(SiO2)=3～4,在不低于1 600℃烧成时可以合成Al2O3-SiC复相陶瓷;随着还原反应温度的升高,保温时间的延长,配碳量的适量增加,都可以有效地促进反应进行,而且,催化剂对该碳热还原反应有一定的促进作用。     

钙镁硅系陶瓷纤维的酸沥滤处理与性能研究

采用酸沥滤方法,对钙镁硅系陶瓷纤维进行了表面处理,测试结果表明,沥滤处理降低了纤维中碱土金属CaO和MgO的含量、提高了SiO2的含量;采用适中的硫酸溶液浓度（1～3mol/L）,可以在保持纤维/纤维制品性能变化不大的情况下,提高纤维的晶化温度,明显抑制纤维的晶化。     

低热固相法合成镁铝尖晶石

以分析纯碱式乙酸铝、硝酸镁为原料,柠檬酸为配合剂,采用低热固相反应制备前驱体,然后通过煅烧的方式获得了MgAl_2O_4粉体.研究了煅烧温度、柠檬酸用量对MgAl_2O_4粉体性能的影响.结果表明,可在全固相条件下通过低热固相反应得到Mg和Al分子级混合的前驱体,该前驱体煅烧到700 ℃保温3 h形成含有部分阳离子缺陷的尖晶石晶相,随温度升高,逐渐转化为结晶完整的尖晶石.柠檬酸使用量符合化学计量比n(C_6H_8O_7):n(Mg+Al)为1:1时能够获得比表面积达到166 m~2/g的MgAl_2O_4粉体.