熱處理氣氛對MgO-C耐火材料顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、本文以MgO-C耐火材料為研究對象,通過選擇不同的添加劑(Al、Al/Si、Al/B2O3、Al/TiO2)及熱處理氣氛(氮氣氣氛和埋碳氣氛),經(jīng)不同溫度熱處理后,檢測了試樣的常溫抗折強度、耐壓強度、高溫抗折強度和抗熱震性等性能;利用X射線衍射儀和掃描電鏡對試樣的物相和顯微結(jié)構(gòu)特征進行了分析;研究了熱處理氣氛及添加劑種類對 MgO-C耐火材料顯微結(jié)構(gòu)和力學性能的影響。
　　研究了埋碳氣氛條件下添加Al、Al/Si的MgO-C材料經(jīng)

2、分別1000℃、1200℃、1400℃溫度處理后的相組成、顯微結(jié)構(gòu)和性能。實驗結(jié)果表明:加入 Al/Si試樣的力學性能要優(yōu)于單獨加入 Al粉試樣的力學性能。熱力學計算結(jié)果表明:在埋碳氣氛下碳化物為較穩(wěn)定物相。顯微結(jié)構(gòu)分析表明:熱處理溫度為1000℃時試樣中有長條狀Al4C3和呈八面體狀的MgAl2O4生成;經(jīng)1200℃熱處理后試樣中有纖維狀Al4C3、呈八面體狀的MgAl2O4及呈片層板狀的SiC生成;材料的力學性能提高。經(jīng)1400℃熱

3、處理后試樣中有針狀AlN、纖維狀Al4C3、呈八面體狀的 MgAl2O4及大量的 SiC晶須生成;使試樣具有更高的抗折強度和良好的抗熱震性能。
　　研究了氮氣氣氛條件下添加Al、Al-Si的MgO-C材料經(jīng)不同溫度處理后的相組成、顯微結(jié)構(gòu)和性能。實驗結(jié)果表明:復合加入Al/Si試樣的力學性能要優(yōu)于單獨加入Al粉試樣的力學性能。熱力學計算結(jié)果表明:在氮氣氣氛下氮化物為較穩(wěn)定物相。經(jīng)1000℃熱處理后,試樣中Al消失,反應生成了柱狀A

4、lN和呈八面體狀的MgAl2O4,且在此溫度下Si尚未參與反應;經(jīng)1200℃熱處理后,Si開始反應生成六邊形板狀的SiC,且鑲嵌在鎂砂基體中,從而提高了試樣的高溫抗折強度和熱震后殘余抗折強度;經(jīng)1400℃熱處理后,試樣中除有柱狀AlN和呈八面體狀MgAl2O4生成外,還有較多晶須狀SiC和針狀β-Si3N4生成,形成了致密的非氧化物相結(jié)合,提高了材料的高溫力學性能和抗熱震性能。
　　研究了埋碳氣氛下數(shù)種添加劑組合對MgO-C材料顯