低膨胀Al_2O_3-MgO-TiO_2材料的合成及其对Al_2O_3-C质材料结构和性能的影响

【摘要】： 随着连铸技术的发展,对连铸用铝碳质材料性能提出更高的要求。将铝镁钛材料作为耐火原料添加到铝碳质材料中,来改善铝碳质材料性能日益引起人们的关注。本课题对固相合成制备低成本铝镁钛材料进行较为系统的研究,并通过采用自制的铝镁钛材料取代铝碳质材料中亚白刚玉细粉,研究铝镁钛材料对铝碳质材料性能的影响。 本文采用工业Al_2O_3粉,钛白粉以及分析纯MgO微粉,在氧化气氛下,1500℃固相合成制备铝镁钛材料,研究结果表明:反应温度的升高、保温时间的延长,有利于AT晶体的晶粒长大,从而影响材料内部的裂纹的数量和大小,最终影响材料的使用性能。原料粒度的减小,有利于表面扩散的进行,促进合成反应的进行,AT含量增加。MgO含量的增加,可以降低AT的分解率,提高了材料的热稳定性。 随着铝镁钛材料的加入量的增加,铝碳材料的体积密度减小,常温抗折强度降低。添加铝镁钛材料的铝碳质试样,高温时由于铝镁钛固溶体可吸收杂质以及微裂纹弥合,使高温抗折强度得到显著提高。而铝镁钛固溶体的存在既降低了制品的热膨胀系数,又制造了“微裂纹效应”,从而提高了制品的热震稳定性。