添加MgB2對鎂碳耐火材料抗氧化性能的影響.pdf

1、MgO-C耐火材料具有優(yōu)良的抗侵蝕性和抗熱震性，在20世紀(jì)70年代后得到了迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)中的煉鋼轉(zhuǎn)爐、電爐、爐外精煉和鋼包等設(shè)備中。MgO-C耐火材料在使用過程中存在的主要問題是石墨易氧化，造成MgO-C耐火材料在使用過程中性能的降低，所以常需要在MgO—C耐火材料中加入抗氧化劑，如si、Al，Mg等抑制碳的氧化與提高制品的強(qiáng)度。這些常用的抗氧化劑雖然一定程度上抑制了鎂碳耐火材料的氧化，但都存在著諸多問題。比如：Al在6

2、00℃時與碳反應(yīng)生成Al4C3，而.Al4C3在低溫下易發(fā)生水化反應(yīng)：
　　 Al4C3+12H2O=3CH4+4AL(OH)4，從而導(dǎo)致鎂碳耐火材料產(chǎn)生嚴(yán)重的龜裂。鎂碳耐火材料中添加金屬Si粉，Si粉的抗氧化能力不足，而且對于多數(shù)用途來說，使用高純低硅鎂砂以Si為抗氧化劑足不合理的，因?yàn)閟iO2是危害性較大的雜質(zhì)。鎂碳耐火材料中添加金屬M(fèi)g粉，由于大量的金屬鎂蒸汽沸騰會對材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)施加顯著的應(yīng)力，破壞鎂碳耐火材料內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

3、鑒于常用的抗氧化劑存在的問題，尋找新的抗氧化劑成為含碳耐火材料領(lǐng)域的一個研究重點(diǎn)。
　　 本文以MgB2做為抗氧化添加劑應(yīng)用到MgO-C耐火材料，探究其在鎂碳耐火材料中的反應(yīng)機(jī)理，評價(jià)其抗氧化性能。將制得的試樣分別在埋碳和空氣氣氛下煅燒，利用熱重分析(TG-DSC)研究了MgB2在空氣氣氛下的反應(yīng)行為，用X衍射分析(XRD)研究了埋碳條件各溫度下的物相組成，用掃描電子顯微鏡(SEM)結(jié)合能譜分析儀(EDX)觀察了試樣的顯微組織結(jié)

4、構(gòu)，研究了MgB2在鎂碳耐火材料中的反應(yīng)行為，探討了MgB2的抗氧化機(jī)理，并與Al、Si、B4C、Al+B4C、Al+MgB2對比評價(jià)了MgB2的抗氧化性能。
　　 結(jié)果表明：MgB2在溫度高于1000℃與CO反應(yīng)，生成MgO、B203和C，MgO與B2O3進(jìn)一步反應(yīng)生成Mg3B206；當(dāng)溫度高于1340℃，Mg3B2O6熔化成為液相，填充在MgO骨料與基質(zhì)周圍.使得鎂碳耐火材料結(jié)構(gòu)致密，對抗氧化起到重要作用；B2O3(1)蒸發(fā)