一维陶瓷相增强的含碳耐火材料研究进展

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作者 张红 鄢文 +3 位作者 李楠 张会 陈哲 李维泰 《材料导报》 北大核心 2025年第9期58-66,共9页

含碳耐火材料是钢铁冶炼过程中一种重要的功能耐火材料,其良好的热震稳定性和抗渣侵蚀性显著延长了材料的使用寿命。但含碳耐火材料在高温下易被氧化,从而导致其力学性能和高温服役性能变差,这是其应用受限的主要原因。通过对含碳耐火... 含碳耐火材料是钢铁冶炼过程中一种重要的功能耐火材料,其良好的热震稳定性和抗渣侵蚀性显著延长了材料的使用寿命。但含碳耐火材料在高温下易被氧化,从而导致其力学性能和高温服役性能变差,这是其应用受限的主要原因。通过对含碳耐火材料进行一维陶瓷相增强可显著提高其力学性能和高温服役性能,已成为当前含碳耐火材料的研究热点之一。本文以含碳耐火材料为研究对象,详细梳理了分布于基质(碳纤维、碳纳米管、碳化硅晶须、莫来石晶须)和分布于轻骨料-基质界面(轻骨料-碳化硅晶须和轻骨料-尖晶石)两种方式来制备一维陶瓷相增强的含碳耐火材料的相关研究成果,介绍和分析了两种策略下一维陶瓷相增强的含碳耐火材料的力学性能和高温服役性能的研究进展,总结了其制备过程中存在的问题,并展望了含碳耐火材料的未来研究方向。 展开更多

关键词 含碳耐火材料 一维陶瓷相 基质 骨料-基质界面 性能优化

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CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料的研究进展

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作者 顾华志 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期327-342,共16页

CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料高温性能优良,热力学性质稳定,特别是含游离氧化钙的耐火材料净化钢水和合金的效果良好,在钢铁、有色、水泥、玻璃、化工和新能源及国防军工等领域得到广泛应用。然而,该系列耐火材料的相关研究仍显不足,... CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料高温性能优良,热力学性质稳定,特别是含游离氧化钙的耐火材料净化钢水和合金的效果良好,在钢铁、有色、水泥、玻璃、化工和新能源及国防军工等领域得到广泛应用。然而,该系列耐火材料的相关研究仍显不足,应用范围有待拓展。为了提升其使用性能,挖掘潜在功能,开辟新的应用方向,论文归纳概述了本课题组近年来针对CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系中一元、二元和三元系氧化物耐火材料进行的相关研究以及所开发的一系列新型耐火材料,旨在为CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料的深入研究与应用提供理论基础与技术支持。 展开更多

关键词 CaO-MgO-Al_(2)O_(3)系耐火材料 组成 微观结构 性能

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耐火材料科技创新的思考与探索

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作者 顾华志 《耐火材料》 北大核心 2025年第4期345-353,共9页

耐火材料作为钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、机械、电力及国防等行业高温生产过程的核心基础材料,直接关系到各领域生产运行稳定性与技术革新进程。但当前面临原料资源约束、工艺技术瓶颈及智能化转型滞后等多重挑战。为突破发... 耐火材料作为钢铁、有色、水泥、玻璃、陶瓷、化工、机械、电力及国防等行业高温生产过程的核心基础材料,直接关系到各领域生产运行稳定性与技术革新进程。但当前面临原料资源约束、工艺技术瓶颈及智能化转型滞后等多重挑战。为突破发展困局,立足科技创新视角,提出以多元化市场需求为导向,深度挖掘原料矿物特性优势,加速推进“人工智能+耐火材料”融合转型,并强化原始创新能力建设。通过系列理论研究与实践探索,已在实验室阶段取得初步成果,为耐火材料行业高质量发展提供新路径与参考依据。 展开更多

关键词 耐火材料 科技创新 高质量发展 智能化

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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

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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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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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膨胀石墨/碳纳米管复合增强铝碳耐火材料性能研究

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作者 郭宇琦 廖宁 +2 位作者 李亚伟 王庆虎 朱天彬 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期105-110,共6页

为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni)... 为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni),经混料、成型、固化后,再经800、1000、1200和1400℃保温3 h热处理,制备了低碳铝碳耐火材料。研究了膨胀石墨种类(EG、EG-CNTs、EG-Ni)对铝碳耐火材料结构演变及性能的影响。结果表明:1)引入EG-CNTs、EG-Ni的试样的常温抗折强度比引入EG的试样的提高很多,因为EG-CNTs、EG-Ni均能促进试样中SiC晶须的形成,从而起到了很好的增强作用。2)引入EG-Ni的试样的抗热震性最好,因为EG-Ni可以原位生成碳纳米管,伴随有碳纳米管/SiC晶须的原位协同增韧的作用,可以显著提高材料的抗热震性。 展开更多

关键词 铝碳耐火材料 膨胀石墨 碳纳米管 力学性能 抗热震性

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La_(2)O_(3)对MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料力学性能及抗渣侵蚀性的影响

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作者 韦锦涛 罗益欣 +6 位作者 杨博林 刘正龙 邓骆鹏 余超 邓承继 王周福 丁军 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期111-117,共7页

为解决天然Mg_(2)SiO_(4)中杂质生成的低熔点相导致MgO-Mg_(2)SiO_(4)质材料抗渣性下降的问题,以La_(2)O_(3)为添加剂,Mg_(2)SiO_(4)与电熔镁砂为主要原料制备MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料,研究了La_(2)O_(3)添加量(质量分数分别为0、1%... 为解决天然Mg_(2)SiO_(4)中杂质生成的低熔点相导致MgO-Mg_(2)SiO_(4)质材料抗渣性下降的问题,以La_(2)O_(3)为添加剂,Mg_(2)SiO_(4)与电熔镁砂为主要原料制备MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料,研究了La_(2)O_(3)添加量(质量分数分别为0、1%、2%、3%)对MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料物相组成、显微结构、力学性能以及抗渣(NaF与Na_(2)SO_(4))侵蚀性能的影响,并结合热力学计算揭示了侵蚀过程中材料物相变化规律。结果表明:在MgO-Mg_(2)SiO_(4)质耐火材料中添加适量La_(2)O_(3)可以促进材料烧结,提升材料的致密度。当La_(2)O_(3)的添加量达到2%(w)时,试样的显气孔率最低,耐压强度最高,材料的抗NaF与Na_(2)SO_(4)侵蚀性能也得到了显著改善。 展开更多

关键词 Mg_(2)SiO_(4) La_(2)O_(3) 抗侵蚀性能 力学性能

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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

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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

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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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CaO质耐火材料抗水化方法及其应用研究进展

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作者 雷辉聪 李亚格 +4 位作者 李杭 高亚博 王永新 黄仲 张海军 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期438-443,共6页

CaO质耐火材料具有优异的耐碱性渣侵蚀性能和净化钢液特性,被广泛应用于洁净钢及特种合金钢的生产,但CaO易水化是导致其损毁的主要因素。综述了CaO质耐火材料抗水化方法和机制,总结了其在钢包、中间包以及坩埚等场景的应用现状及仍存在... CaO质耐火材料具有优异的耐碱性渣侵蚀性能和净化钢液特性,被广泛应用于洁净钢及特种合金钢的生产,但CaO易水化是导致其损毁的主要因素。综述了CaO质耐火材料抗水化方法和机制,总结了其在钢包、中间包以及坩埚等场景的应用现状及仍存在的一些问题,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 CaO质耐火材料 抗水化 抗侵蚀 净化钢液

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低碳铝碳耐火材料抗热震性能研究进展

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作者 骆吉源 丁冬海 +2 位作者 金胜利 肖国庆 杨守磊 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期343-355,I0004,共14页

洁净钢生产及冶金绿色化发展推动含碳耐火材料向低碳化转型,石墨含量降低导致的抗热震性能恶化已成为其亟待解决的关键问题。本文论述了耐火材料抗热震理论和抗热震性能测试方法的研究进展,同时依据强韧相组成及特性分类,对近年来低碳... 洁净钢生产及冶金绿色化发展推动含碳耐火材料向低碳化转型,石墨含量降低导致的抗热震性能恶化已成为其亟待解决的关键问题。本文论述了耐火材料抗热震理论和抗热震性能测试方法的研究进展,同时依据强韧相组成及特性分类,对近年来低碳铝碳耐火材料抗热震性能提升的相关研究进行了综述与评估。基于偏离线弹性的断裂力学理论以及应变能-断裂表面能关系,并结合楔形劈裂测试方法,可以定性描述或定量评估耐火材料的抗热震性能。缓解应力集中以降低弹性应变能储存或提高断裂能以增加弹性应变能消耗路径均能有效改善低碳耐火材料的抗热震性能。通过外部添加或原位生成低维纳米碳、低维陶瓷相、复合相等增强增韧相,发挥“桥连”“拔出”“裂纹偏转”“应力释放”等作用能显著改善低碳铝碳耐火材料的抗热震性能。引入h-BN或Max相等抗氧化、抗热震性能优异的类石墨相替代石墨也可制备具有高抗热震性的低碳铝碳耐火材料。 展开更多

关键词 低碳铝碳耐火材料 断裂力学 抗热震性能 强韧相 强化机理

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铝硅系耐火材料抗还原性气体侵蚀研究进展

12

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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镁砂原料对MgO-MgAl_(2)O_(4)-ZrO_(2)耐火材料性能的影响

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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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中间相沥青基碳纤维对碳/碳-铜复合材料的性能影响

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作者 姚彧敏 李红 +3 位作者 阮家苗 杨敏 任慕苏 孙晋良 《上海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期789-796,共8页

为探究引入中间相沥青基碳纤维(mesophase pitch basedcarbon fiber,MPCF)对碳/碳-铜(carbon/carbon-copper,C/C-Cu)复合材料的性能影响,以MPCF和聚丙烯腈基碳纤维(polyacrylonitrilebased carbon fiber,PANCF)为原料制备两种针刺预制体... 为探究引入中间相沥青基碳纤维(mesophase pitch basedcarbon fiber,MPCF)对碳/碳-铜(carbon/carbon-copper,C/C-Cu)复合材料的性能影响,以MPCF和聚丙烯腈基碳纤维(polyacrylonitrilebased carbon fiber,PANCF)为原料制备两种针刺预制体,采用化学气相渗透法(chemical vapor infiltration,CVI)、真空压力浸渍法制备两种C/C-Cu复合材料.对材料微观形貌、热物理性能和力学性能表征,结果表明:与PANCF针刺预制体相比,在预制体中加入MPCF提升了C/C-Cu复合材料XY向导热系数,降低了线膨胀系数;C/C-Cu复合材料弯曲强度、弯曲模量和Z向压缩强度分别增高20.4%、32.3%、27.7%. 展开更多

关键词 中间相沥青基碳纤维 碳/碳-铜复合材料 导热性能 热膨胀性能 力学性能

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工业烟气除尘用多孔陶瓷材料

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作者 佘艾馨 黄仲 +3 位作者 高亚博 王咏琪 刘江昊 张海军 《材料导报》 北大核心 2025年第23期31-39,共9页

工业烟气引起的颗粒污染物不仅对生态环境造成了严重破坏,而且时刻威胁着人们的健康安全。多孔陶瓷具有过滤效率高、耐高温、耐酸碱侵蚀以及化学性能稳定等优势,因而在工业烟气过滤领域中得到广泛应用。本文介绍了陶瓷除尘技术的机理,... 工业烟气引起的颗粒污染物不仅对生态环境造成了严重破坏,而且时刻威胁着人们的健康安全。多孔陶瓷具有过滤效率高、耐高温、耐酸碱侵蚀以及化学性能稳定等优势,因而在工业烟气过滤领域中得到广泛应用。本文介绍了陶瓷除尘技术的机理,并综述了Al_(2)O_(3)、莫来石及SiC等多孔陶瓷材料的研究进展。最后,提出了该研究领域目前存在的主要问题和面临的挑战,并对其未来的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 工业烟气 多孔陶瓷 过滤 压降

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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

16

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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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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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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高温合金熔炼用坩埚材料及其性能优化

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作者 欧阳李 杨爽 顾华志 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期253-258,265,共7页

高温合金因其优异的力学性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、能源和汽车等多个重要领域。然而,高温合金的熔炼对坩埚材料的性能要求极高,需要其具备优良的抗热震性、出色的化学稳定性等优异性能。简述了高温合金的主要熔炼方法及... 高温合金因其优异的力学性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、能源和汽车等多个重要领域。然而,高温合金的熔炼对坩埚材料的性能要求极高,需要其具备优良的抗热震性、出色的化学稳定性等优异性能。简述了高温合金的主要熔炼方法及坩埚材料的性能要求,介绍了各种常用的氧化物和非氧化物坩埚材料,重点探讨了包括材料成分改进、显微结构调整和表面涂层引入等坩埚性能优化的策略,期望能为新型高性能坩埚材料的设计与开发提供参考。 展开更多

关键词 高温合金 熔炼 坩埚材料 性能优化

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钢液二次精炼脱硫的基础与应用进展

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作者 李光强 朱诚意 +1 位作者 刘畅 郑万 《材料与冶金学报》 北大核心 2025年第5期453-465,共13页

本文中围绕钢液二次精炼脱硫进行文献综述,先介绍了硫元素对钢性能的影响:多数情况下硫会引发铸坯缺陷、导致“热脆”现象,并显著降低材料的力学性能和耐腐蚀性能;在特定钢种如耐磨钢和易切削钢中,硫却能发挥积极作用.然后,探讨了硫在... 本文中围绕钢液二次精炼脱硫进行文献综述,先介绍了硫元素对钢性能的影响:多数情况下硫会引发铸坯缺陷、导致“热脆”现象,并显著降低材料的力学性能和耐腐蚀性能;在特定钢种如耐磨钢和易切削钢中,硫却能发挥积极作用.然后,探讨了硫在钢和渣中的溶解度,并阐述了二次精炼脱硫反应热力学机理,包括硫容量定义、硫分配比计算,以及不同条件下钢液氧位对脱硫的影响与所需渣量计算.其次,分析了脱硫渣的脱硫能力和效率,考察了曼内斯曼指数(MSI)、光学碱度、石灰饱和指数的作用,并指出固-液共存渣的最佳液相率及液相率对脱硫反应速率的影响,讨论了不同渣系脱硫剂的组成.最后,针对不同钢种的脱硫要求,介绍了相应的典型钢包脱硫和RH喷粉脱硫处理工艺,为钢液二次精炼脱硫提供理论与工艺参考. 展开更多

关键词 钢液 二次精炼 脱硫 喷粉 工艺

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