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镁质浇注料抗渣性能的研究

陈杉杉  
【摘要】:本文采用静态坩埚法和动态浸渍法考察了矾土基β-Sialon、造粒石墨以及复合非氧化物对镁质浇注料抗渣性能的影响。实验中采用电熔镁砂作骨料,电熔镁砂细粉、电熔白刚玉细粉、Al_2O_3微粉、SiO_2微粉作基质,以MgO-SiO_2-H_2O系作为结合系统,用Sialon等加入物部分取代基质中的刚玉细粉,制备了供实验用的镁质浇注料。 研究的主要内容有:(1) 非氧化物对镁质浇注料的常温性能的影响;(2) Sialon对镁质浇注料抗渣性能的影响;(3) 造粒石墨对镁质浇注料抗渣性能的影响;(4) Sialon和造粒石墨复合加入对镁质浇注料抗渣性能的影响;(5) 显微结构与抗渣性能之间的关系。 研究表明加入Sialon有助于提高镁质浇注料常温抗折强度和耐压强度;加入量为5wt%时试样的抗折强度最高。含造粒石墨试样,其抗折强度基本保持不变,耐压强度下降。 静态坩埚实验结果表明:加入适量非氧化物有助于提高镁质浇注料的抗渣性能;Sialon加入量为2.5wt%的试样抗渣性提高明显;造粒石墨加入量为4wt%时抗渣性能较好;Sialon和造粒石墨复合加入2wt%具有较好的抗渣效果;造粒石墨或Sialon和造粒石墨复合加入量>6wt%时,坩埚表面氧化严重,抗渣性能减弱。 动态浸渍实验结果表明:旋转浸渍25分钟,各试样抗渣侵蚀优劣排序为:复合加入4wt%Sialon和造粒石墨试样>含5wt%Sialon试样>空白试样>含4wt%造粒石墨试样;空白试样的侵蚀速率随时间增加而增加,含5wt%Sialon试样侵蚀速率随时间增加而减小。 显微结构分析表明,含Sialon镁质浇注料抗渣性提高的原因主要是:加入Sialon提高材料的抗渣(特别是铁酸盐)渗透能力;未被氧化的Sialon成针状填充在基质中,Sialon和高温熔渣难润湿有助于提高镁质浇注料的抗渣侵蚀性能。


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