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工艺参数对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化性和抗水化性的影响
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作者 张瑞 孙旭东 +5 位作者 魏瀚 袁彪 王俊涛 袁林 刘士范 陈松林 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期65-69,共5页
为了研究各因素对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化和抗水化性能的影响,以优化其制备工艺,以板状刚玉、Al粉、电熔锆刚玉、活性氧化铝粉、鳞片石墨为主要原料,使用热固性酚醛树脂为结合剂,采用液压成型制成?50 mm×50 mm的圆柱体试样,... 为了研究各因素对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化和抗水化性能的影响,以优化其制备工艺,以板状刚玉、Al粉、电熔锆刚玉、活性氧化铝粉、鳞片石墨为主要原料,使用热固性酚醛树脂为结合剂,采用液压成型制成?50 mm×50 mm的圆柱体试样,在埋碳气氛下对试样进行了热处理。选取Al粉加入量(加入质量分数分别为6%、9%和12%)、石墨加入量(加入质量分数分别为5%、15%和25%)、热处理温度(680、950、1 500℃)和保温时间(3、6、9 h)为研究因素,每个因素选取3个水平进行正交设计,分析了其对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗氧化和抗水化性能的影响。结果表明:1)Al粉加入量和石墨加入量为影响抗氧化性能的主要因素,而热处理温度和保温时间为次要因素;2)Al粉加入量和热处理温度是影响抗水化性能的主要因素,而石墨加入量和保温时间为次要因素;3)综合考虑,最优工艺为:Al粉加入量9%(w),石墨加入量5%(w),热处理温度1 500℃,保温时间6 h,制备的试样中存在柱状的Al_(4)O_(4)C,能够显著提高材料的抗氧化和抗水化性能。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-c耐火材料 al_(4)o_(4)C 抗水化性能 抗氧化性能
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h-BN对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料性能的影响 被引量:1
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作者 罗益欣 王杏 +3 位作者 刘正龙 余超 邓承继 丁军 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期13-18,共6页
针对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料因碳含量的降低致使材料的抗氧化性能和抗侵蚀性能恶化,难以适应冶炼技术发展等问题,以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、Al粉、Si粉和鳞片石墨为主要原料,采用h-BN为添加剂制备低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材... 针对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料因碳含量的降低致使材料的抗氧化性能和抗侵蚀性能恶化,难以适应冶炼技术发展等问题,以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、Al粉、Si粉和鳞片石墨为主要原料,采用h-BN为添加剂制备低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料。研究h-BN的添加量(质量分数分别为0、1%、3%、5%)对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料物相组成、抗氧化性能、抗侵蚀性能等的影响,并结合热力学模拟分析揭示h-BN对Al_(2)O_(3)-C耐火材料抗侵蚀性能的作用机制。结果表明:随着h-BN添加量的增加,试样经1 600℃热处理后内部陶瓷相含量增加;高温氧化环境下,h-BN促进了试样脱碳层中Al_(18)B_(4)O_(33)和Al_(6)Si_(2)O_(13)的生成,从而改善了耐火材料的抗氧化性能;h-BN通过提高熔渣黏度以及生成高熔点相来增强试样的抗侵蚀性能。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-c耐火材料 H-BN 抗氧化性能 抗侵蚀性能
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二次铝灰对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料显微结构与性能的影响
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作者 乔畅通 余超 +4 位作者 邓承继 王萱 丁军 刘正龙 祝洪喜 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第5期1878-1887,共10页
为实现二次铝灰固废资源的高值化利用,本研究将二次铝灰作为α-Al_(2)O_(3)的替代材料引入低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料中,以板状刚玉、鳞片石墨、铝粉和硅粉为主要原料,制备了低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料,探讨二次铝灰替代α-Al_(2)O_(3)... 为实现二次铝灰固废资源的高值化利用,本研究将二次铝灰作为α-Al_(2)O_(3)的替代材料引入低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料中,以板状刚玉、鳞片石墨、铝粉和硅粉为主要原料,制备了低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料,探讨二次铝灰替代α-Al_(2)O_(3)后对材料显微结构、抗氧化性能、抗侵蚀性能和抗热震性能的影响。结果表明,经1400℃埋炭热处理后,二次铝灰替代α-Al_(2)O_(3)后会导致材料体积密度降低,显气孔率升高,但同时促进了材料内部SiC晶须网络结构的形成,优化了材料的显微结构。在氧化试验中,与使用α-Al_(2)O_(3)作添加剂相比,添加二次铝灰更有利于莫来石相的生成。添加二次铝灰后,高温下生成的适量液相可有效填充材料表面氧化层气孔,从而改善材料的抗氧化性能、抗侵蚀性能和抗热震性能,其中氧化指数由88%降低至52%,侵蚀指数也明显降低,残余强度保持率由87%提升至97%。 展开更多
关键词 二次铝灰 低碳al_(2)o_(3)-c耐火材料 显微结构 显气孔率 抗氧化性能 抗侵蚀性能 抗热震性能
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SiC聚合物前驱体和Zn粉复合对Al_(2)O_(3)-C不烧滑板材料性能的影响 被引量:1
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作者 梁保青 张志峰 +4 位作者 王全喜 尚俊利 李宏宇 赵臣瑞 赵悦 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第2期137-142,共6页
为提高Al_(2)O_(3)-C不烧滑板材料的中低温强度,首先将质量比为1∶0.15∶2.7∶0.03的蔗糖、六水合硝酸镍、正硅酸乙酯、草酸水溶液依次添加至乙醇水溶液中,经110℃干燥18 h后得到SiC聚合物前驱体,然后以板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、... 为提高Al_(2)O_(3)-C不烧滑板材料的中低温强度,首先将质量比为1∶0.15∶2.7∶0.03的蔗糖、六水合硝酸镍、正硅酸乙酯、草酸水溶液依次添加至乙醇水溶液中,经110℃干燥18 h后得到SiC聚合物前驱体,然后以板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、鳞片石墨为主要原料,复合添加SiC聚合物前驱体和Zn粉,在150 MPa下压制成150 mm×25 mm×25 mm的坯体试样,经180℃固化24 h后,在埋碳条件下经600、800、1000、1200和1400℃热处理3 h。研究了SiC聚合物前驱体和Zn粉复合添加对Al_(2)O_(3)-C材料性能的影响。结果表明:SiC聚合物前驱体和Zn粉的最佳添加量(w)分别为4.5%和1.5%,此时Al_(2)O_(3)-C材料综合性能最优。低温时Zn粉熔融,在材料体系中形成金属结合相;中温时SiC聚合物前驱体发生热解反应及Zn粉气化的催化作用,使体系形成SiC纤维结合相;二者共同作用,赋予Al_(2)O_(3)-C不烧滑板材料较高的中低温强度,克服了现有材料使用过程中因强度过低导致的失效问题。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-c不滑板材料 SiC聚合物前驱体 Zn粉 强度 显微结构
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Mg粉对Al_(2)O_(3)-C滑板材料性能的影响 被引量:3
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作者 张婧 王子昊 +4 位作者 凌永一 王珍 徐恩霞 贾全利 刘新红 《耐火材料》 CAS 北大核心 2022年第2期137-140,共4页
以板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、鳞片石墨和Mg粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,制备了添加Mg粉的Al_(2)O_(3)-C材料,研究了不同温度埋炭处理后(600~1400℃)Mg粉对不烧Al_(2)O_(3)-C材料性能的影响。结果表明:金属Mg活性高,Mg在600℃即可... 以板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉、鳞片石墨和Mg粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,制备了添加Mg粉的Al_(2)O_(3)-C材料,研究了不同温度埋炭处理后(600~1400℃)Mg粉对不烧Al_(2)O_(3)-C材料性能的影响。结果表明:金属Mg活性高,Mg在600℃即可与O_(2)、CO或CO_(2)反应生成MgO陶瓷相,保护树脂碳不被氧化,且原位形成的MgO陶瓷相形成了紧密结合,产生强化作用,使不烧Al_(2)O_(3)-C材料的中低温强度提高;在1000~1400℃,MgO和Al_(2)O_(3)生成MgAl_(2)O_(4),且MgAl_(2)O_(4)的晶粒尺寸和生成量随着温度的升高而增加,对材料有增强作用;但1400℃烧后试样的强度明显下降,这是由于生成MgAl_(2)O_(4)产生膨胀致使材料中产生了微裂纹。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-c材料 Mg MGo Mgal_(2)o_(4) 强度
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添加 Al-TiO_(2)复合粉对Al_(2)O_(3)-C 材料的影响 被引量:1
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作者 马渭奎 刘国齐 +3 位作者 杨文刚 钱凡 于建宾 马天飞 《耐火材料》 CAS 北大核心 2015年第1期27-30,共4页
首先,以Al粉和钛白粉(Ti O_(2))为原料,分别采用凝胶注模法、普通混合法和振动球磨法制备成m(Al粉)∶m(Ti O_(2)粉)=1∶3.5的Al-Ti O_(2)复合粉,然后分别将这三种Al-Ti O_(2)复合粉按5%(w)的比例引入Al_(2)O_(3)-C材料中,以120 MPa压力... 首先,以Al粉和钛白粉(Ti O_(2))为原料,分别采用凝胶注模法、普通混合法和振动球磨法制备成m(Al粉)∶m(Ti O_(2)粉)=1∶3.5的Al-Ti O_(2)复合粉,然后分别将这三种Al-Ti O_(2)复合粉按5%(w)的比例引入Al_(2)O_(3)-C材料中,以120 MPa压力等静压成型为25 mm×25 mm×170 mm的试样,然后在埋炭(焦炭)条件下于1300℃保温3 h热处理,研究了Al-Ti O_(2)复合粉对Al_(2)O_(3)-C材料物理性能、抗热震性能和显微结构的影响。结果表明:在Al_(2)O_(3)-C材料中添加Al-Ti O_(2)复合粉体能降低其显气孔率,提高其常温抗折强度和抗热震性,并以凝胶注模法制备的复合粉体的改善效果最明显;Al-Ti O_(2)复合粉体在Al_(2)O_(3)-C材料中反应后生成内壁为致密陶瓷相的封闭孔洞;凝胶注模法制备的Al-Ti O_(2)复合粉体中,Ti O_(2)粉能更充分地包裹金属Al粉,防止Al粉与Al_(2)O_(3)-C材料中的C反应,减少Al4C3的生成。 展开更多
关键词 al-Tio_(2) 复合粉体 al_(2)o_(3)-c 材料 抗热震性
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Al_(2)O_(3)-C滑板结合体系的研究进展 被引量:7
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作者 尹鑫 刘正龙 +3 位作者 丁军 余超 邓承继 祝洪喜 《耐火材料》 CAS 北大核心 2021年第5期385-389,共5页
综述了Al_(2)O_(3)-C滑板的结合体系,概括了近年来国内外有关改善其结合性能的研究,主要包括Al_(2)O_(3)-C滑板结合剂酚醛树脂的改进和陶瓷相结合两个方面,并展望了Al_(2)O_(3)-C滑板结合系统可能的发展方向。
关键词 al_(2)o_(3)-c滑板 结合体系 树脂结合 高温改性 氮化结合
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纳米材料改性低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料的研究现状 被引量:6
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作者 吴帅兵 梁峰 +4 位作者 李亚格 张鑫 蔡伟杰 张海军 张少伟 《耐火材料》 CAS 北大核心 2022年第5期440-446,共7页
传统Al_(2)O_(3)-C耐火材料具有优异的抗剥落性、抗渣性和抗热震性,被广泛应用于钢铁生产。随着洁净钢冶炼工艺的发展,传统Al_(2)O_(3)-C耐火材料较高的碳含量已无法满足其生产标准,而降低Al_(2)O_(3)-C耐火材料中的碳含量又会导致材料... 传统Al_(2)O_(3)-C耐火材料具有优异的抗剥落性、抗渣性和抗热震性,被广泛应用于钢铁生产。随着洁净钢冶炼工艺的发展,传统Al_(2)O_(3)-C耐火材料较高的碳含量已无法满足其生产标准,而降低Al_(2)O_(3)-C耐火材料中的碳含量又会导致材料的抗热震性能和抗侵蚀性能的下降。为了解决这些问题,研究人员尝试向耐火材料基质中直接加入或原位生成纳米材料,来提高Al_(2)O_(3)-C耐火材料的高温服役性能。综述了近年来纳米碳材料和纳米陶瓷相对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料基质改性的研究现状,展望了今后该领域的研究方向。 展开更多
关键词 低碳al_(2)o_(3)-c耐火材料 基质改性 纳米碳材料 纳米陶瓷相 研究现状
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ZrC改性石墨对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料结构与性能的影响 被引量:1
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作者 邝昌柳 王杏 +4 位作者 刘正龙 丁军 余超 邓承继 祝洪喜 《耐火材料》 CAS 北大核心 2023年第4期295-299,共5页
为解决目前低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料性能下降、寿命缩短等问题,以Zr粉和鳞片石墨为原料,以NaCl和NaF为熔盐介质,在氩气气氛中于1000℃保温3 h合成了ZrC改性石墨。然后以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)粉、Al粉、Si粉、鳞片石墨和ZrC改性... 为解决目前低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料性能下降、寿命缩短等问题,以Zr粉和鳞片石墨为原料,以NaCl和NaF为熔盐介质,在氩气气氛中于1000℃保温3 h合成了ZrC改性石墨。然后以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)粉、Al粉、Si粉、鳞片石墨和ZrC改性石墨为原料,以酚醛树脂为结合剂制备了低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料试样。研究了ZrC改性石墨添加量(加入质量分数分别为0、1%、3%、5%)对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料的物相组成、显微形貌、物理性能的影响。结果表明:与仅添加鳞片石墨的试样相比,引入1%~3%(w)的ZrC改性石墨可显著提高低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料试样的力学性能,但是当引入5%(w)的ZrC改性石墨时,降低了其性能。添加3%(w)ZrC改性石墨时,试样的力学性能最优,其常温抗折强度和常温耐压强度分别为22.3和97.5 MPa。 展开更多
关键词 ZRC 改性石墨 低碳al_(2)o_(3)-c耐火材料 显微结构 力学性能
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Al/Si复合粉包覆改性刚玉颗粒对Al_(2)O_(3)-C材料性能的影响 被引量:2
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作者 刘洋 刘宝亮 +3 位作者 石凯 马世行 商剑钊 夏熠 《耐火材料》 CAS 北大核心 2023年第2期153-156,共4页
首先,以3~1 mm的板状刚玉颗粒,Al粉、Si粉质量比分别为4∶0、3∶1、2∶2的Al/Si复合粉,以及酚醛树脂-乙二醇混合液为原料,通过搅拌、180℃烘烤、解体制成Al/Si复合粉包覆改性板状刚玉颗粒。然后,按常规工艺制备Al_(2)O_(3)-C试样,检测... 首先,以3~1 mm的板状刚玉颗粒,Al粉、Si粉质量比分别为4∶0、3∶1、2∶2的Al/Si复合粉,以及酚醛树脂-乙二醇混合液为原料,通过搅拌、180℃烘烤、解体制成Al/Si复合粉包覆改性板状刚玉颗粒。然后,按常规工艺制备Al_(2)O_(3)-C试样,检测试样的常温和高温性能,分析试样的物相组成和显微结构。结果表明:1)在Al_(2)O_(3)-C材料中加入Al/Si复合粉包覆改性刚玉颗粒,可提高材料的致密度、常温强度、高温强度、抗热震性和抗氧化性;Al/Si复合粉中Al粉、Si粉的质量比以3∶1最佳。2)改性板状刚玉颗粒表面的Al粉和Si粉填充在颗粒表面的凹陷处,提高了试样的成型致密度以及烘烤后和埋炭热处理后试样的致密度、强度和抗氧化性;高温埋炭热处理后,这些Al粉和Si粉反应生成AlN、Al_(4)C_(3)、SiC等非氧化物,增强了改性刚玉颗粒与基质的结合,提高了试样的抗热震性和强度。 展开更多
关键词 al_(2)o_(3)-c材料 包覆改性 刚玉颗粒 非氧化物 结合强度
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