【摘 要】
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在天然石英中引入质量分数为8％的γ-Al2O3,经1550℃加热处理实现了对SiO2源的掺杂改性.以不同SiO2源和γ-Al2O3为原料,对比研究了改性SiO2源对合成高纯莫来石材料结构和性能的影响.结果 表明:SiO2中掺入少量γ-Al2O3后,其熔融温度降低;改性SiO2源在较窄的温度范围(1570～1580℃)内转化为富SiO2液相.大量富SiO2液相的形成促进了莫来石化反应,加速了颗粒重排,提高了材料的致密度,从而改善了高纯莫来石材料的反应烧结性能.在煅烧过程中,富SiO2液相逐渐被反应消耗转化为
【机 构】
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郑州大学材料科学与工程学院,河南省高温功能材料重点实验室,郑州450052;中国石油天然气管道科学研究院有限公司,廊坊065000;河南省产品质量监督检验院,郑州450047
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在天然石英中引入质量分数为8％的γ-Al2O3,经1550℃加热处理实现了对SiO2源的掺杂改性.以不同SiO2源和γ-Al2O3为原料,对比研究了改性SiO2源对合成高纯莫来石材料结构和性能的影响.结果 表明:SiO2中掺入少量γ-Al2O3后,其熔融温度降低;改性SiO2源在较窄的温度范围(1570～1580℃)内转化为富SiO2液相.大量富SiO2液相的形成促进了莫来石化反应,加速了颗粒重排,提高了材料的致密度,从而改善了高纯莫来石材料的反应烧结性能.在煅烧过程中,富SiO2液相逐渐被反应消耗转化为高温相的莫来石;同时,改性SiO2源熔融提供的液相环境,促进了莫来石晶体的各向异性生长.经1700℃保温3h煅烧后,莫来石晶体发育呈柱状并形成交叉的网络结构,增强了晶体间的结合程度.采用改性SiO2源合成的高纯莫来石材料,表现出更好的力学性能.
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钟香崇先生是我国著名无机材料科学家、中国耐火材料创始人之一、中国科学院院士、郑州大学教授,1921年11月21日生于广东汕头,1941年毕业于香港大学,1949年获英国里兹大学博士学位.怀着一颗报效祖国的拳拳赤子之心,博士毕业的他毅然回国参加新中国的建设,从此扎根祖国大地,献身我国耐火材料科技事业七十余年,被称为“中国耐火材料之父”.1991年,钟先生当选为中国科学院学部委员(现中国科学院院士),1993年当选为国际联合耐火材料学会终身杰出会员,2000年获何梁何利科技进步奖,2015年2月因病逝世,享年
烧成铝碳质滑板是连铸控流系统的关键功能材料之一,在使用过程中需要承受钢水和渣液的冲刷、快速和反复的热冲击,以及潜在的氧化风险,因此对材料的力学性能、热震稳定性和抗氧化性提出了严苛的要求.近年来,为了持续提高烧成铝碳质材料的上述性能,延长其使用寿命,针对材料结构和组成的优化进行了不断研究,主要包括从金属铝、单质硅等主要添加剂原位形成陶瓷相增强,发展到纳米碳源协同原位陶瓷相增强增韧,以及近期的层状化合物协同纳米碳及原位陶瓷相强韧化和抗氧化.
以花岗岩废料、黏土、长石为主要原料制备了花岗岩基轻质隔热材料.研究了不同烧成工艺制度(烧成温度、保温时间、升温速率)对该隔热材料性能的影响,确定最优烧成制度,制备出表观密度小、抗压强度高、常温导热系数小的高性能隔热材料.结果 表明,以5℃/min从常温升至1000℃,再以3℃/min升至1200℃并保温30 min,在此烧成工艺制度下制备的隔热材料试样的表观密度为0.6 g/cm3,常温抗压强度18.11 MPa,常温导热系数为0.2 W/(m·K),综合性能最好.
以板状刚玉(骨料和细粉)、α-Al2O3微粉和硅粉等为原料,在1500℃下埋炭保温3h烧结制备了Al2O3-O\'-SiAlON-SiC复合材料.研究了热震及不同热震次数对复合材料氧化行为的影响.研究结果表明:在无热震和热震条件下,试样氧化增重率在900～1300℃均随温度升高而增加;热震氧化条件下的增重率大于无热震条件,且随热震次数增加,氧化增重率略有增加.无热震条件下,试样恒温氧化曲线类似于抛物线型,而热震条件下,试样氧化曲线接近直线型.因此,热震明显促进了复合材料的氧化,其原因在于热震使试样表面
浸入式水口是钢铁连铸工序中关键的功能耐火材料,其中以渣线部位的工作环境最为恶劣.目前,最适合的渣线材料是ZrO2-C材料.为了提高浸入式水口的性能,本文以氧化锆与鳞片石墨为主要原料,添加增强材料氧化锆纤维及金属硅粉等,以酚醛树脂为结合剂制备ZrO2-C复合材料.比较了1000℃、1200℃和1500℃三种热处理温度对ZrO2-C材料的性能及显微结构的影响,结果表明,在热处理温度高于1200℃时,ZrO2-C材料中的硅粉与石墨发生反应生成碳化硅,大量晶须状碳化硅与ZrO2纤维交错在一起形成网络结构,提高了材
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新型高温隔热材料对工业窑炉高效节能作用显著,降低其高温辐射导热率有利于提高高温隔热性能.采用干压成型制备了添加不同种类和不同含量的纤维及遮光剂的纳米孔粉体隔热材料,分别测试了试样的常温耐压强度和不同温度下的导热系数,探讨了纤维和遮光剂对纳米孔粉体隔热材料的力学性能和隔热性能的影响,并利用SEM、EDS和FTIR对试样的微观结构和红外透射率进行了分析表征.结果 表明,多晶莫来石纤维有效增强了纳米孔粉体隔热材料的耐压强度,掺杂9％(质量分数)多晶莫来石纤维试样在800℃的导热系数为0.047 W/(m·K),
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