基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)對剛玉質(zhì)澆注料熱學(xué)性能的影響.pdf

1、以剛玉質(zhì)澆注料為研究對象,主要研究了Secar71水泥和ρ-A12O3兩種結(jié)合體系剛玉質(zhì)澆注料的熱學(xué)性能。全文共分為氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)對剛玉質(zhì)澆注料熱導(dǎo)率的影響、若干顯微結(jié)構(gòu)參數(shù)對剛玉質(zhì)澆注料熱膨脹性能的影響和剛玉質(zhì)澆注料的抗熱震性能三個(gè)部分。
　　 首先研究了氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)對剛玉質(zhì)澆注料熱導(dǎo)率的影響,通過調(diào)整粒度級配、熱處理溫度和添加糊精等方法改變澆注料試樣的氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù),研究其對試樣熱導(dǎo)率的影響。研究結(jié)果表明:試樣的顯氣孔率和氣孔中

2、位徑均隨著熱處理溫度的升高或糊精含量的增加而增大;當(dāng)試樣的臨界粒度增加,因坯體密度提高,燒結(jié)更為顯著,致使試樣的顯氣孔率變小,氣孔中位徑增大;試樣的常溫?zé)釋?dǎo)率隨顯氣孔率及氣孔中位徑的增大而減小,臨界粒度變化只改變熱導(dǎo)率的大小,而并不會改變熱導(dǎo)率的變化規(guī)律。與氣孔中位徑相比,顯氣孔率是影響試樣熱導(dǎo)率的主要因素。此外,灰色關(guān)聯(lián)理論分析表明,3～9μm間的氣孔對ρ-A12O3結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料的常溫?zé)釋?dǎo)率影響最為顯著。
　　 因剛玉質(zhì)澆

3、注料試樣中所有鋁氧八面體在相同溫度梯度內(nèi)具有相同的累計(jì)膨脹率,所以各組試樣的線膨脹率相近,澆注料試樣的致密度對其不明顯。隨著活性α-A12O3微粉含量的增加和臨界粒度的增大,試樣的平均線膨脹系數(shù)增大。粒度配比的改變,即骨料含量的增加,試樣的平均線膨脹系數(shù)隨之先減小后趨于重合。Secar71水泥和ρ-Al2O3結(jié)合的剛玉質(zhì)澆注料試樣的平均線膨脹系數(shù)均隨著顯氣孔率的增大而減小。
　　 燒結(jié)致密化使ρ-A12O3結(jié)合試樣內(nèi)部微細(xì)孔減少

4、,大氣孔增加,對熱震裂紋尖端的鈍化作用增強(qiáng),緩解熱應(yīng)力的能力增加,抗熱震能力提高,故水冷熱震試樣的抗折強(qiáng)度保持率,隨著熱處理溫度的升高逐漸增大?？绽錈嵴鹪嚇与S著空冷次數(shù)增加,受到持續(xù)的熱應(yīng)力作用,使得原有裂紋和試驗(yàn)過程中所產(chǎn)生的裂紋在熱應(yīng)力的作用下加速擴(kuò)展,試樣的抗熱震能力降低。聚苯乙烯空心球的引入可以調(diào)整試樣的顯氣孔率,改善其熱震穩(wěn)定性能。ρ-A12O3結(jié)合試樣的抗折強(qiáng)度保持率隨著顯氣孔率的增大先減小后略增大,而Secar71水泥結(jié)合