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添加物对刚玉莫来石耐火材料性能的影响

张丽  
【摘要】: 刚玉-莫来石材料具有高熔点、良好的抗蠕变及抗热震性能,且原料丰富,性价比高,广泛用作高温窑具材料。国内刚玉-莫来石窑具与国外同类产品相比,主要问题在于抗热震性较差,综合性能不佳。为了改善刚玉-莫来石材料的性能,本工作以过渡塑性相工艺为理论指导,以红柱石、板状刚玉、氧化铝微粉和硅微粉等为原料进行配料,分别外加0、1%、2%和3%的金属铝或单质硅,研究了两种不同添加剂及加入量对刚玉-莫来石材料性能的影响。 通过分别研究金属铝和单质硅对刚玉-莫来石材料致密度、强度、韧性及抗热震性的影响,试验结果发现,金属铝和单质硅添加到刚玉-莫来石材料中都能形成塑性成型,且在烧成过程中铝、硅原位氧化生成氧化物填充部分气孔,有利于降低材料的显气孔率;氧化生成的氧化物活性大,易与基质中物质反应生成莫来石,且所生成的莫来石晶体呈针柱状,形成相互穿插、桥接和互锁,起到裂纹钉扎、偏转等作用,从而提高了材料的强度、韧性和抗热震性;由于金属铝和单质硅的密度较低,添加后降低了材料的体积密度。 对比分析金属铝和单质硅对刚玉-莫来石材料性能的影响发现,金属铝相对与单质硅具有更好的塑性,更低的熔点,其对材料的强度、韧性和抗热震性的改善优于添加单质硅。


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