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镍基高温合金与耐火材料界面特性研究 被引量：1
1
作者 潘元帅 王刚 +4 位作者 冯海霞 柳军 袁波 田朋丹 韩艺辉 《材料导报》 北大核心 2025年第3期220-226,共7页
研究耐火材料与熔融合金的界面特性,对合金冶炼时耐火材料的选材有指导性意义。本工作采用座滴法,研究了1600℃×1 h(Ar)条件下镍基高温合金与电熔白刚玉、烧结镁铝尖晶石和氧化镁稳定氧化锆三种耐火材料的高温界面润湿性和界面渗... 研究耐火材料与熔融合金的界面特性,对合金冶炼时耐火材料的选材有指导性意义。本工作采用座滴法,研究了1600℃×1 h(Ar)条件下镍基高温合金与电熔白刚玉、烧结镁铝尖晶石和氧化镁稳定氧化锆三种耐火材料的高温界面润湿性和界面渗透特性。结果表明:镍基高温合金与电熔白刚玉不润湿(接触角为92.1°),基片表面形貌完好,渗透深度约1.4 mm;与烧结镁铝尖晶石润湿(接触角为82.6°),基片渗透深度约0.38 mm,但其表面被侵蚀凹陷,且出现裂纹;与镁稳定氧化锆润湿性较好(接触角为52.9°),基片表面完好,几乎无渗透,但残留有大量被污染合金。结合上述三种材料的综合性能及实际使用性价比,以电熔白刚玉和烧结镁铝尖晶石为主要原料,加入镁稳定氧化锆来提高抗侵蚀渗透性能,有望制备得到性能好、寿命长的高温合金冶炼用耐火材料坩埚。 展开更多
关键词 镍基高温合金 耐火材料 高温润湿性 界面渗透
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稀土氧化物耐火材料与稀土钢液中主要夹杂物界面反应研究
2
作者 马飞祥 李红霞 +1 位作者 刘国齐 顾强 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期93-98,共6页
开发与稀土夹杂物反应弱的水口耐火材料是解决稀土钢水口堵塞的重要方向,为了研究耐火材料与稀土夹杂物的界面反应,先以粒度均为5~10μm的La_(2)O_(3)、CeO_(2)、ZrO_(2)、La_(2)S_(3)和Al_(2)O_(3)为原料,于1400℃保温2 h高温固相法合... 开发与稀土夹杂物反应弱的水口耐火材料是解决稀土钢水口堵塞的重要方向,为了研究耐火材料与稀土夹杂物的界面反应,先以粒度均为5~10μm的La_(2)O_(3)、CeO_(2)、ZrO_(2)、La_(2)S_(3)和Al_(2)O_(3)为原料,于1400℃保温2 h高温固相法合成了La_(2)Ce_(2)O_(7)、La_(2)Zr_(2)O_(7)和LaAlO_(3)粉体,再将La_(2)Ce_(2)O_(7)、La_(2)Zr_(2)O_(7)、Y_(2)O_(3)粉体以PVA为结合剂压制成Ф30 mm×7 mm的衬底试样,在其表面分别放置等量的La_(2)O_(3)、La_(2)S_(3)和LaAlO_(3)粉末,于1550℃埋碳反应3 h。研究了3种稀土氧化物耐火材料(La_(2)Ce_(2)O_(7)、La_(2)Zr_(2)O_(7)、Y_(2)O_(3))与稀土钢水中主要稀土夹杂物(La_(2)O_(3)、La_(2)S_(3)、LaAlO_(3))的界面反应。结果表明:La_(2)Ce_(2)O_(7)试样的结构稳定性较差,易与La_(2)S_(3)反应导致试样裂解;La_(2)Zr_(2)O_(7)试样与La_(2)O_(3)和LaAlO_(3)的反应较弱,但抗La_(2)S_(3)侵蚀性较差;Y_(2)O_(3)试样与3种稀土夹杂物作用最弱,且结构最稳定,有较大的潜力作为稀土钢专用防堵内衬材料。 展开更多
关键词 稀土氧化物 防堵内衬 浸入式水口 界面反应
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氮基耐火材料与氧化镧和铝酸镧的界面反应研究
3
作者 马飞祥 李红霞 +1 位作者 刘国齐 顾强 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期369-374,共6页
为开发稀土钢专用水口内衬材料,首先以La_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)粉为原料,于1400℃保温3 h高温固相合成LaAlO_(3)粉体;再分别将BN、AlN、Si_(3)N_(4)、TiN粉体以PVA为结合剂在120 MPa压力下压制成∅30 mm×7 mm的衬底试样,在其表面... 为开发稀土钢专用水口内衬材料,首先以La_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)粉为原料,于1400℃保温3 h高温固相合成LaAlO_(3)粉体;再分别将BN、AlN、Si_(3)N_(4)、TiN粉体以PVA为结合剂在120 MPa压力下压制成∅30 mm×7 mm的衬底试样,在其表面分别放置等量的La_(2)O_(3)和LaAlO_(3)粉,在还原和氩气气氛条件下于1550℃反应3 h。研究了4种氮化物(BN、Si_(3)N_(4)、AlN、TiN)衬底试样分别与La_(2)O_(3)和LaAlO_(3)在还原和氩气气氛条件下的界面反应。结果表明:在还原和氩气气氛下,4种氮化物与La_(2)O_(3)反应的强弱顺序皆是Si_(3)N_(4)>BN>AlN>TiN;在还原气氛下,4种氮化物与LaAlO_(3)反应的强弱顺序是Si_(3)N_(4)>AlN≈TiN>BN,但在氩气气氛下,其反应顺序是Si_(3)N_(4)>BN>AlN≈TiN;TiN在还原和氩气气氛下均具有较好的结构稳定性,与La_(2)O_(3)、LaAlO_(3)反应较弱,是一种较好的稀土钢水口防堵内衬材料。 展开更多
关键词 氮基耐火材料 界面反应 稀土钢 防堵内衬
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铝硅系耐火材料抗还原性气体侵蚀研究进展
4
作者 梁成凯 王战民 +1 位作者 秦红彬 陈天任 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期271-276,共6页
“双碳”目标下,氢冶金技术成为行业焦点,其中氢基竖炉直接还原法为主流工艺,其操作环境对耐火材料抗还原性气体侵蚀性能要求极高。铝硅系耐火材料因其优异的力学性能、抗侵蚀性等,被广泛应用于工作层与保温层,其适用性和蚀损机制也备... “双碳”目标下,氢冶金技术成为行业焦点,其中氢基竖炉直接还原法为主流工艺,其操作环境对耐火材料抗还原性气体侵蚀性能要求极高。铝硅系耐火材料因其优异的力学性能、抗侵蚀性等,被广泛应用于工作层与保温层,其适用性和蚀损机制也备受关注。为此,总结了铝硅系耐火材料在还原气氛下的热力学稳定性,阐述了影响还原反应的多种因素,分析讨论了铝硅系耐火材料在还原气氛下的演变机制,并对未来铝硅系耐火材料抗还原性气体侵蚀的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 低碳冶金 铝硅系耐火材料 还原性气氛 侵蚀机制
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应力缓释相对低碳尖晶石-碳耐火材料性能的影响 被引量：1
5
作者 李欣哲 刘国齐 +3 位作者 李红霞 顾强 陈永强 郭海荣 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期118-122,共5页
为了提高低碳尖晶石-碳耐火材料的抗热震性,以镁铝尖晶石和石墨为主要原料,引入环保沥青Carbores P(CP)、三聚磷酸钠和硼玻璃粉作为添加剂,在900℃埋碳气氛下保温3 h制备低碳尖晶石-碳材料。研究添加剂种类对材料性能的影响。结果表明:1... 为了提高低碳尖晶石-碳耐火材料的抗热震性,以镁铝尖晶石和石墨为主要原料,引入环保沥青Carbores P(CP)、三聚磷酸钠和硼玻璃粉作为添加剂,在900℃埋碳气氛下保温3 h制备低碳尖晶石-碳材料。研究添加剂种类对材料性能的影响。结果表明:1)引入添加剂对试样的显气孔率以及体积密度影响较小。2)相比于三聚磷酸钠,添加CP和硼玻璃粉能够显著提高试样常温抗折强度;而添加CP能够较大提高试样的高温抗折强度。3)添加三聚磷酸钠能显著降低试样的热膨胀系数,并且能够有效改善试样的抗热震性。4)添加三聚磷酸钠能够制备出强度高、抗热震性好的低碳尖晶石-碳耐火材料。 展开更多
关键词 尖晶石-碳耐火材料 应力缓释相 线膨胀系数 抗热震性
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镁砂原料对MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2)耐火材料性能的影响
6
作者 王玉静 薄钧 +3 位作者 孙红刚 司瑶晨 白文献 程远 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期317-322,共6页
为提高MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2)耐火材料性能,分别以不同镁砂原料为骨料,以分析纯MgO细粉、α-Al_(2)O_(3)微粉、尖晶石细粉及单斜氧化锆微粉为基质,经1650℃保温3h热处理制备MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2)耐火材料。研究了不同镁砂原料... 为提高MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2)耐火材料性能,分别以不同镁砂原料为骨料,以分析纯MgO细粉、α-Al_(2)O_(3)微粉、尖晶石细粉及单斜氧化锆微粉为基质,经1650℃保温3h热处理制备MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2)耐火材料。研究了不同镁砂原料(97烧结镁砂、97电熔镁砂、99卤水镁砂)对试样力学性能、物相组成及显微结构的影响。结果表明:1)97烧结镁砂和97电熔镁砂中CaO、SiO_(2)等杂质含量高,并在1650℃产生液相,促进材料烧结,使试样致密化程度高,但高温性能降低。2)97烧结镁砂原料较97电熔镁砂气孔率高、晶粒小、活性高,导致材料的线收缩率过大;99卤水镁砂原料纯度高、晶粒小、气孔率高,具有较大的比表面积和反应活性,与基质反应可生成更多的原位尖晶石,降低烧成收缩,且阻止裂纹扩展,提高了材料的高温力学性能。3)以99卤水镁砂为原料,试样体积密度为3.04g·cm^(-3),显气孔率为17.8%,常温抗折强度为7.4MPa,线收缩率为0.73%,高温抗折强度(1400℃保温0.5h)为7.1MPa,抗热震性良好,综合性能最佳。 展开更多
关键词 MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2) 卤水镁砂 RH炉 高温抗折强度
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耐火材料的抗碱侵蚀性研究进展 被引量：2
7
作者 钱凡 李红霞 +5 位作者 郭海荣 于建宾 李坚强 马渭奎 马北越 杨文刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期66-77,共12页
碱侵蚀是高炉、回转窑、匣钵等高温装置重要部位损毁的主要原因,不同于熔渣导致的溶解侵蚀和物理冲刷导致的蚀损,碱侵蚀有着其特殊的作用机制。本文首先介绍了碱的物理性质并计算了其与耐火氧化物反应的吉布斯自由能和体积效应,以此为... 碱侵蚀是高炉、回转窑、匣钵等高温装置重要部位损毁的主要原因,不同于熔渣导致的溶解侵蚀和物理冲刷导致的蚀损,碱侵蚀有着其特殊的作用机制。本文首先介绍了碱的物理性质并计算了其与耐火氧化物反应的吉布斯自由能和体积效应,以此为出发点综述了碱对典型高温装置关键部位的侵蚀过程及机制,并概述了碱性耐火材料、铝硅系耐火材料、非氧化物耐火材料、新型合成材料抗碱侵蚀的研究与应用新进展,同时对比了几种国内外抗碱侵蚀标准或方法,最后对耐火材料抗碱侵蚀性研究提出了几点建议。 展开更多
关键词 碱金属 炉衬 匣钵 Al_(2)O_(3)-MgO-CaO系材料 抗碱评价
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氢冶金工艺及氢基竖炉用耐火材料研究进展 被引量：2
8
作者 陈天任 王战民 +2 位作者 秦红彬 梁成凯 李旭治 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第3期263-269,共7页
在倡导节能减排的双碳目标背景下,钢铁行业氢冶金相关工艺技术正不断进步。随着氢还原竖炉冶炼工艺的发展和推广,对于氢基竖炉用耐火材料的性能提出了新的要求,相关研究受到了广泛关注。综述了氢冶金相关原理及工艺技术的研究发展现状,... 在倡导节能减排的双碳目标背景下,钢铁行业氢冶金相关工艺技术正不断进步。随着氢还原竖炉冶炼工艺的发展和推广,对于氢基竖炉用耐火材料的性能提出了新的要求,相关研究受到了广泛关注。综述了氢冶金相关原理及工艺技术的研究发展现状,介绍了H2气氛下耐火材料的服役行为和氢基竖炉用耐火材料的研究进展,展望了氢基竖炉用耐火材料的研究趋势和未来发展方向。 展开更多
关键词 氢冶金 氢基竖炉 耐火材料
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洛阳耐火材料研究所（院）创建与发展的回顾 被引量：1
9
作者 钟香崇 孟贞杰 《耐火材料》 CAS 北大核心 2003年第G00期4-7,共4页
关键词 耐火材料 高科技企业 企业创建 企业发展
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高放射性废物硼硅酸盐玻璃液对铬刚玉材料的侵蚀研究 被引量：1
10
作者 曲晓锐 陈留刚 +3 位作者 刘萍 高广泽 付琪琪 张利新 《耐火材料》 北大核心 2025年第1期31-37,共7页
为了研究高放射性废物硼硅酸盐玻璃液对铬刚玉材料的侵蚀机制与行为,采用动态圆柱体侵蚀试验结合热力学计算,对比分析了模拟的高放射性废物硼硅酸盐玻璃液于1 200℃侵蚀熔铸铬刚玉及烧结铬刚玉耐火材料的侵蚀机制。采用电子探针结合波... 为了研究高放射性废物硼硅酸盐玻璃液对铬刚玉材料的侵蚀机制与行为,采用动态圆柱体侵蚀试验结合热力学计算,对比分析了模拟的高放射性废物硼硅酸盐玻璃液于1 200℃侵蚀熔铸铬刚玉及烧结铬刚玉耐火材料的侵蚀机制。采用电子探针结合波谱仪分析侵蚀试验前后的两种铬刚玉耐火材料显微结构和化学组成,并探讨了其侵蚀机制。结果表明:1)两种铬刚玉材料中的(Cr,Al)_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)相、ZrO_(2)和富SiO_(2)相均会溶解入玻璃液中,(Cr,Al)_(2)O_(3)固溶体中Al_(2)O_(3)溶解入玻璃液中,而Cr_(2)O_(3)不溶解;2)玻璃液渗透入熔铸铬刚玉材料中主要通过富SiO_(2)相,而渗透入烧结铬刚玉材料中主要通过孔隙通道,因此熔铸铬刚玉材料侵蚀较为均匀,而烧结铬刚玉材料侵蚀不均匀;3)降低熔铸铬刚玉材料中的富SiO_(2)相或增加烧结铬刚玉材料中(Al,Cr)_(2)O_(3)固溶体含量,将有利于熔铸或烧结铬刚玉材料抗玻璃液侵蚀性能。 展开更多
关键词 高放射性废物 玻璃固化 硼硅酸盐玻璃 铬刚玉 侵蚀 显微结构
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镁铬耐火材料及高温装备绿色化应用研究进展 被引量：14
11
作者 钱凡 段雪珂 +2 位作者 杨文刚 刘国齐 李红霞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第23期3882-3891,共10页
镁铬耐火材料是以方镁石和镁、铁尖晶石(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O 4为主晶相的碱性耐火材料,具有耐火度高、高温强度大、热震稳定性优良以及抗熔渣侵蚀性和经济性等优点,在钢铁、有色、水泥等高温工业装备领域有着广泛的应用,是诸多高温装备... 镁铬耐火材料是以方镁石和镁、铁尖晶石(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O 4为主晶相的碱性耐火材料,具有耐火度高、高温强度大、热震稳定性优良以及抗熔渣侵蚀性和经济性等优点,在钢铁、有色、水泥等高温工业装备领域有着广泛的应用,是诸多高温装备炉衬关键部位的主导材料。然而镁铬耐火材料在氧化性气氛或与碱性氧化物如K 2O、Na 2O、CaO等共存时,在一定温度下其Cr^3+会部分转化为Cr^6+,由此带来六价铬污染问题,与高温工业绿色、环保、高效的发展理念相违背。通过法规对镁铬耐火材料产业链进行规范引导、采取系列措施抑制镁铬耐火材料六价铬化合物的形成均无法从根本上消除Cr^6+带来的隐患,而最根本的办法是开展耐火材料无铬化研究与应用。针对高温工业装备应用镁铬耐火材料带来的污染问题,国内外耐火材料工作者相继开展了高温装备绿色化研究与应用工作。其中水泥回转窑、RH精炼炉用耐火材料取得的无铬化研究成果已经实现了产业实践,产生了积极的社会效益,特别是水泥回转窑烧成带用耐火材料率先实现了无铬化。目前在水泥回转窑烧成带取得较好使用效果的是镁钙锆质耐火材料及镁尖晶石质耐火材料,它们能够替代镁铬砖并满足服役要求,上述研究与应用成果极大促进了钢铁工业用RH精炼炉无铬化的研究与实践。当前RH精炼炉无铬化研究已经成功获得应用,并且有多种不含铬材料替代方案,其中以复合镁铝尖晶石砖的应用最为普遍,在国内外一些RH精炼炉用耐火材料已经相继实现无铬化,实现了绿色化发展理念。上述成功经验有以下两点:(1)依靠行业自主技术创新,实现企业的社会价值;(2)依赖于社会大众环保意识的提高以及政府相关环保产业政策的引导,两种合力共同推动了高温装备的绿色化应用与发展。在今后的一段时期内,镁铬耐火材料在有色等领域依然难以代替,仍然是一些炉衬关键部位的主导材料,开展有效的无铬化研究与应用任重道远,因此提高镁铬砖性能、延长服役寿命以及减少材料消耗仍是重要课题。为此需要做好以下两点:(1)提高材料抗FeO-SiO2渣侵蚀性能;(2)提高材料的抗铜硫渗透性能。随着高温工业新工艺的实施和新技术、新装备的涌现,镁铬耐火材料在一些新领域也有一定的应用前景,因此开展高温装备绿色化研究与应用仍然是一个持久和不断进步的过程。本文归纳了镁铬耐火材料的特性及其在高温工业装备中的应用与损毁机理,重点介绍了水泥回转窑、钢水精炼RH炉绿色化研究与应用取得的积极进展,分析了炼铜炉绿色化应用存在的主要难点以及研究方向,指出了在积极推行回转窑、RH炉绿色化的同时,提高镁铬砖性能并减少其在炼铜炉中的消耗仍然是重要课题。 展开更多
关键词 镁铬耐火材料 高温装备 无铬化 绿色化
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钢液对连铸用含碳耐火材料的侵蚀作用研究 被引量：13
12
作者 李红霞 杨彬 +1 位作者 刘国齐 程贺朋 《耐火材料》 EI CAS 北大核心 2007年第3期161-167,共7页
采用中频炉的实验室模拟试验(试验条件:钢液温度1600℃,浸入时间30min,气氛分别为空气和真空)和通过对用后耐火材料的显微结构分析,研究了钢液对3种连铸用含碳耐火材料(Al2O3-C、MgO-C和ZrO2-C)的侵蚀作用。结果表明,脱碳层的形成及钢... 采用中频炉的实验室模拟试验(试验条件:钢液温度1600℃,浸入时间30min,气氛分别为空气和真空)和通过对用后耐火材料的显微结构分析,研究了钢液对3种连铸用含碳耐火材料(Al2O3-C、MgO-C和ZrO2-C)的侵蚀作用。结果表明,脱碳层的形成及钢液中夹杂物与脱碳层中耐火氧化物的反应是材料蚀损的主要原因。因此,在含碳耐火材料接触钢液的表面形成致密耐火层,能有效抑制钢液对连铸用含碳耐火材料的侵蚀。 展开更多
关键词 连铸 含碳耐火材料 脱碳 侵蚀
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SiC气凝胶材料表面ZrB_(2)陶瓷涂层的制备及抗氧化性能研究
13
作者 马昭蕊 孙小飞 +3 位作者 刘广华 赵世贤 丛鹤地 王刚 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期144-148,共5页
为提高SiC气凝胶材料的高温抗氧化性能,将ZrB_(2)粉末与硅溶胶以7∶3的质量比配制陶瓷浆料,采用浸蘸法涂覆在SiC气凝胶表面,400℃保温2 h得到了ZrB_(2)抗氧化陶瓷涂层,对制备得到的涂层材料分别在600、800、1000和1200℃保温2 h热处理,... 为提高SiC气凝胶材料的高温抗氧化性能,将ZrB_(2)粉末与硅溶胶以7∶3的质量比配制陶瓷浆料,采用浸蘸法涂覆在SiC气凝胶表面,400℃保温2 h得到了ZrB_(2)抗氧化陶瓷涂层,对制备得到的涂层材料分别在600、800、1000和1200℃保温2 h热处理,研究了试样的耐压强度和抗氧化性能。结果表明:ZrB_(2)涂层可为SiC气凝胶提供有效的抗氧化防护。氧化初期形成连续致密的B_(2)O_(3)玻璃液相层;随热处理温度升高,两种氧化产物SiO_(2)与ZrO_(2)反应生成的ZrSiO_(4)可封填涂层中B_(2)O_(3)挥发产生的孔洞,有效提高材料抗氧化性能。含ZrB_(2)涂层的SiC气凝胶材料的耐压强度随热处理温度升高而增大,在1200℃时最大,为0.82 MPa,此时的抗氧化性最好。 展开更多
关键词 ZrB_(2)陶瓷涂层 SiC气凝胶 料浆浸蘸法 耐压强度 抗氧化性能
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不定形耐火材料流变性研究新进展 被引量：5
14
作者 王战民 曹喜营 +5 位作者 王守业 陈卢 冯海霞 李少飞 刘晋学 李再耕 《耐火材料》 CAS 北大核心 2012年第1期1-8,共8页
总结了近期不定形耐火材料流变性研究方面的一些新进展,包括新的流变性研究试验方法、流变性的评价方法、浇注料的流变性和流动性之间的关系,以及絮凝剂对浇注料流变性的影响,并提出了今后进行不定形耐火材料流变性研究的建议。
关键词 流变性 不定形耐火材料 作业性 流变仪 浇注料
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层状陶瓷及层状耐火材料研究进展 被引量：7
15
作者 陈勇强 李红霞 刘国齐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期2847-2853,共7页
现代工业技术的发展对钢铁强度、韧性、加工性能的要求日趋严格,尤其是作为优良结构材料的钢铁制品正逐步实现功能化;耐火材料是冶金高温工业重要的支撑材料,对优质钢冶炼的效率和质量至关重要,其正逐步向高效化、优质化、功能化、绿色... 现代工业技术的发展对钢铁强度、韧性、加工性能的要求日趋严格,尤其是作为优良结构材料的钢铁制品正逐步实现功能化;耐火材料是冶金高温工业重要的支撑材料,对优质钢冶炼的效率和质量至关重要,其正逐步向高效化、优质化、功能化、绿色化的方向发展。耐火材料的导热性、抗侵蚀、抗热震、抗冲刷磨损等基本特性相互影响,传统的耐火材料制备工艺无法保证耐火制品的各项性能达到最优。低热导的耐火材料可以防止钢水温度极速下降,缸内热量散失过快,进而降低能耗;但低热导耐火材料高温区与低温区的热应力差异较大,两部分区域之间产生的剪切应力容易导致耐火材料开裂损毁。高热导的耐火材料可以缓解温差应力对耐火制品的破坏,耐火材料热面温度降低还可以形成渣皮附着物,从而保护耐火制品,同时碱金属的化学侵蚀速率将明显降低。尤其是传统的含碳耐火材料,虽然碳组分提高了耐火材料的抗热震性,但在高温冶炼作用下,碳发生氧化使耐火材料中形成多孔结构,降低了材料的强度,导致材料易被熔渣侵蚀和渗透,也影响了钢中碳元素的含量。研究人员主要通过改善耐火材料组分与结构,添加或原位生成陶瓷保护相等方式优化耐火材料的性能,但优化效果仍旧单一,始终达不到结构与功能的良好统一。因此开发抗热震、抗侵蚀、无污染等良好匹配的结构功能一体化新型耐火材料十分必要。层状复合材料作为一种仿生设计,其精细的结构保证了材料优良的综合性能。尽管层状复合材料的制备方法较多,但均不免存在一些技术限制。粉体压层和顺序浇铸技术无法保证界面或界面层的均匀性,层间界面设计受限;离心沉积和电泳沉积技术对原料特性的依赖程度较高,不利于耐火材料结构设计。3D打印虽然获得广泛关注,但对设备尤其是原材料快速成型性要求较高,对陶瓷材料而言有颇多不足。相比之下,流延成型工艺操作灵活、原料适应性强、坯体便于后期加工和处理。因此,层状陶瓷及耐火材料相关研究多以此为基础。本文综述了层状陶瓷复合材料的制备工艺,以及不同制备方式和层状结构对其抗折强度、断裂韧性的影响规律;介绍了层状结构在耐火材料研究中的应用及其对耐火材料抗热震、抗侵蚀性能的影响;提出了层状耐火材料制备过程中的关键问题和今后的发展方向。 展开更多
关键词 陶瓷及耐火材料 多层结构 流延成型 抗热震 结构功能一体化
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纳米科技在耐火材料中的研究现状及发展趋势 被引量：7
16
作者 姜东梅 李红霞 +1 位作者 王战民 曹喜营 《耐火材料》 EI CAS 北大核心 2006年第4期297-299,305,共4页
简单介绍了纳米科技的特点,重点阐述了国内外纳米科技在耐火材料中的研究、应用现状和纳米粉体的分散技术种类及其发展趋势。
关键词 纳米科技 纳米粉体 研究现状 发展趋势
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环氧树脂辅助凝胶浇注成型Si_3N_4结合SiC耐火材料的研究 被引量：8
17
作者 熊礼俊 王刚 +1 位作者 王自强 刘洋 《耐火材料》 CAS 北大核心 2016年第2期114-118,共5页
为了研究环氧树脂结合体系对浇注成型Si3N4 结合SiC耐火材料性能的影响,以SiC颗粒（粗颗粒2.5～1.43mm、中颗粒1.43～0.5mm和细颗粒0.5～0.2mm）、SiC细粉、SiC微粉和Si粉为原料,水溶性环氧树脂、多胺类固化剂、2,4,6-三（二甲氨基甲基... 为了研究环氧树脂结合体系对浇注成型Si3N4 结合SiC耐火材料性能的影响,以SiC颗粒（粗颗粒2.5～1.43mm、中颗粒1.43～0.5mm和细颗粒0.5～0.2mm）、SiC细粉、SiC微粉和Si粉为原料,水溶性环氧树脂、多胺类固化剂、2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚促进剂为环氧树脂凝胶结合体系,采用浇注成型制备了Si3N4结合SiC试样,研究了促进剂加入量（分别占环氧树脂质量的0、5%、10%、15%）、环氧树脂加入量（外加质量分数分别为1%、1.5%、2.5%和3%）及骨料配比（粗、中、细SiC颗粒质量比分别为20 20 30、20 30 20、253015、252520、302020和302515）对试样性能的影响.结果表明,随着体系中促进剂加入量的增多,固化反应速率加快,生坯的脱模强度小幅增大,烘后生坯强度降低;随着体系中环氧树脂加入量的增多,生坯的抗折强度逐渐增大,但烧后试样的体积密度降低,显气孔率增大,常温抗折强度和耐压强度逐渐降低,且烧后试样中主要为氮化硅和碳化硅晶相,不含其他杂质相;随着骨料中SiC粗颗粒比例的增多,浆料的流动值增大,当粗、中、细颗粒质量比为302515时,试样的性能最优.综合考虑浇注性能,环氧树脂合适的外加质量分数为1.5%,促进剂合适的加入量为环氧树脂加入质量的5%,骨料中粗、中、细SiC颗粒的最佳质量比为302515. 展开更多
关键词 环氧树脂 多胺类固化剂 氮化硅结合碳化硅
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外加电场作用下ZrO_(2)-C材料与钢液界面脱碳反应研究
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作者 王冬雪 陈开旺 +2 位作者 孙诗雨 袁磊 李红霞 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期375-380,共6页
针对连铸过程中浸入式水口渣线部位的严重侵蚀导致铸坯质量恶化,连铸效率降低等问题,以浸入式水口渣线部位的ZrO_(2)-C耐火材料为研究对象,系统性研究了外加电场作用下ZrO_(2)-C材料在钢液中的溶解行为和氧化特征,并对比分析了直流电场... 针对连铸过程中浸入式水口渣线部位的严重侵蚀导致铸坯质量恶化,连铸效率降低等问题,以浸入式水口渣线部位的ZrO_(2)-C耐火材料为研究对象,系统性研究了外加电场作用下ZrO_(2)-C材料在钢液中的溶解行为和氧化特征,并对比分析了直流电场下不同极性(正电场、负电场)和不同电压(0、1.5、3、4.5 V)对ZrO_(2)-C材料脱碳反应的影响规律。结果表明:1)施加电场可以影响ZrO_(2)-C材料中石墨的活性,进而影响浸入式水口渣线的抗侵蚀性。2)当对ZrO_(2)-C材料施加正电场时,石墨在电场力的作用下更容易失去电子发生溶解及氧化反应,促进材料脱碳,脱碳层厚度随着电压的增加逐渐增大;施加负电场时,钢液中的合金元素在电场力及静电力的作用下逐渐向渣线表面沉积,表面形成致密的Al_(2)O_(3)富集层,可有效抑制ZrO_(2)-C材料表面的脱碳,脱碳层厚度随着电压的增加逐渐减小。3)当施加3 V电压时,正电场下试样和负电场下试样的脱碳层厚度整体上最优。 展开更多
关键词 外加电场 连铸 浸入式水口 ZrO_(2)-C材料 脱碳反应
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铝硅系耐火浇注料抗铝灰侵蚀性能研究
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作者 董雨晨 张三华 +2 位作者 秦红彬 李鹏鑫 曹迎楠 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期422-426,共5页
为探究铝硅系耐火浇注料抗铝灰侵蚀性能,以不同牌号(SM45、SM70)的烧结莫来石和电熔白刚玉为原料,以铝酸钙水泥为结合剂,制备了铝硅系浇注料。研究了不同Al_(2)O_(3)含量(Al_(2)O_(3)质量分数分别为44.26%、57.51%、69.61%、82.81%、94.... 为探究铝硅系耐火浇注料抗铝灰侵蚀性能,以不同牌号(SM45、SM70)的烧结莫来石和电熔白刚玉为原料,以铝酸钙水泥为结合剂,制备了铝硅系浇注料。研究了不同Al_(2)O_(3)含量(Al_(2)O_(3)质量分数分别为44.26%、57.51%、69.61%、82.81%、94.33%)的铝硅系浇注料在1350℃时的抗铝灰侵蚀性能。结果表明:经铝灰侵蚀后,所有试样的强度都呈现出下降的趋势,其中Al_(2)O_(3)质量分数为69.61%的试样强度下降最为显著;在侵蚀过程中,试样的方石英相先被侵蚀,其次是莫来石相,并生成针状刚玉,其中Al_(2)O_(3)质量分数为69.61%的试样受侵蚀最为严重;铝灰中的Na、Cl元素在侵蚀过程中对试样的作用主要是渗透,试样中的Al_(2)O_(3)含量越高,试样抗铝灰中Na、Cl等元素渗透的能力越好;Al_(2)O_(3)质量分数为94.33%的试样抗铝灰侵蚀能力最强,Al_(2)O_(3)质量分数为69.61%的试样抗铝灰侵蚀性能最差。 展开更多
关键词 铝硅系浇注料 铝灰 氧化铝含量 抗侵蚀性
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含锆耐火材料的研究进展 被引量：3
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作者 张艳利 彭西高 +2 位作者 张小会 程庆先 王晓利 《耐火材料》 CAS 北大核心 2023年第5期446-451,共6页
综述了高锆质材料、含锆镁质材料、含锆钙质材料、含锆刚玉质材料及非氧化物-ZrO_(2)复合耐火材料的研究概况,发现:1)合理选择ZrO_(2)原料的稳定剂类型,可以有效改善高锆质耐火材料的抗热震性能并提高使用寿命;2)预合成原料(镁锆砂、CaZ... 综述了高锆质材料、含锆镁质材料、含锆钙质材料、含锆刚玉质材料及非氧化物-ZrO_(2)复合耐火材料的研究概况,发现:1)合理选择ZrO_(2)原料的稳定剂类型,可以有效改善高锆质耐火材料的抗热震性能并提高使用寿命;2)预合成原料(镁锆砂、CaZrO_(3)、锆莫来石、造粒氧化锆微粉和Zr(OH)_(4)凝胶等)和轻质含ZrO_(2)原料(ZrO_(2)空心球微珠等)可以在镁质、钙质及刚玉质耐火材料中取得较好的应用效果;3)锆英砂适用于制备非氧化物-ZrO_(2)复合材料及部分不定形耐火材料。基于此,提出了含锆耐火材料未来需要重点关注的研究方向。 展开更多
关键词 ZrO_(2) 含锆镁质材料 含锆钙质材料 含锆刚玉质材料 SiAlON-ZrO_(2)复合材料
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