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CA_2/CA_6刚玉复相耐火材料研究

李有奇  
【摘要】:二铝酸钙(CA_2)和六铝酸钙(CA_6)是CaO-Al_2O_3二元体系中两类重要化合物。二铝酸钙材料具有很低的热膨胀系数,在和其他高熔点、高膨胀系数材料(比如MgO、CaZrO_3等)复合时可以很好的降低复相材料的热膨胀系数低;六铝酸钙材料在高温还原气氛下有很好的稳定性、在碱性环境中有足够的抗侵蚀能力以及其在含氧化铁渣中具有低溶解性,被认为是一种有前途的高温材料,同时六铝酸钙具有六方片状晶体结构以及与刚玉相有很好的化学相容性和相近的热膨胀系数的特点,人们将之引入氧化铝陶瓷基质中来增韧氧化铝陶瓷。 本论文拟采用反应烧结法合成了CA_2、CA_6材料,并通过在刚玉质耐火材料基质中引入不同含量的CA_2、CA_6相,制备了CA_2/CA_6刚玉复相耐火材料,以期利用CA_2材料的低膨胀系数和CA_6材料的片状增韧机理来改善现有刚玉耐火材料的热震稳定性。本论文研究工作如下: 1.研究以轻质CaCO_3/活性氧化铝,纯铝酸钙水泥/活性氧化铝两种合成工艺路线,采用反应烧结法合成CA_2、CA_6材料,研究了反应原料、反应温度、成型压力对CA_2、CA_6材料烧结性能和物相变化的影响,观察和分析了CA_2、CA_6材料的显微结构,探讨了CA_6片状晶体结构的生长机理。 2.采用机压成型制备CA_2/CA_6刚玉复相材料。研究了纯铝酸钙水泥或CaCO_3加入量不同对CA_2/CA_6刚玉复相耐火材料的烧结性能、力学性能、物相组成、热膨胀性能及其显微结构的影响,并探讨了CA_2/CA_6刚玉复相材料的抗渣性能。 3.采用浇注成型方法制备CA_2/CA_6/刚玉复相材料。研究了纯铝酸钙水泥加入量对材料的烧结性能、力学性能、物相组成、热膨胀性能及显微结构的影响,并探讨了CA_2/CA_6/刚玉复相材料的抗渣性能。


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