吴锋
,
霍琳
,
李志坚
,
李心慰
,
徐娜
,
张玲
,
李志辉
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.014
以板状刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉为主要原料,脱硅锆或不同Y2O3含量的纳米ZrO2为添加剂, CMC为结合剂,在200 MPa液压压力下半干法压制成型,经1 550 ℃ 2 h烧成,制备了刚玉质陶瓷蓄热体试样,检测烧后试样的常温抗折强度、常温耐压强度、抗热震性,并借助SEM分析了其显微结构.结果表明:引入纳米ZrO2与引入脱硅锆相比,纳米ZrO2作为第二相粒子弥散分布于刚玉质陶瓷蓄热体的内部,提高了其强度和抗热震性;纳米ZrO2的增韧效果与其引入时的晶型有关,引入的ZrO2全部为立方晶型时不能发生相变增韧,仅发生微裂纹增韧,增韧效果小,而引入的ZrO2存在适量四方和单斜晶型时通过相变增韧和微裂纹增韧的共同作用提高了刚玉质陶瓷蓄热体的韧性.
关键词:
纳米氧化锆
,
增韧
,
刚玉
,
陶瓷蓄热体
吴锋
,
李志坚
,
霍琳
,
曲殿利
,
唐建平
,
李心慰
,
徐娜
硅酸盐通报
采用板状刚玉(＜0.044 mm)、活性氧化铝(d50=1.7 μm)为主要原料,CMC为结合剂,分别制备了无添加剂、添加TiO2、添加ZrO2以及复合添加ZrO2和TiO2 4种刚玉质陶瓷蓄热体试样;试样经1550℃保温2 h热处理后,检测了其热震稳定性、显气孔率和热膨胀系数.结果表明:与无添加剂和单独添加TiO2、单独添加ZrO2的刚玉质陶瓷蓄热体试样相比,复合添加ZrO2和TiO2的刚玉质陶瓷蓄热体试样的热震稳定性显著提高,其原因是:ZrO2的马氏体相变产生微裂纹增韧、钛酸铝(AT)与刚玉的线膨胀系数差形成微裂纹增韧及AT的线膨胀系数低三者协同增韧的机制显著提高了刚玉质陶瓷蓄热体试样的热震稳定性.
关键词:
氧化锆
,
氧化钛
,
刚玉
,
热震稳定性
,
协同增韧
王雪竹
,
吴锋
,
张明旺
,
孙娜娜
,
房卉
,
薛宗伟
,
李心慰
人工晶体学报
分别以十八水合硫酸铝和氢氧化铝为γ-Al2O3源,以硫酸钠为熔盐,干法混合熔盐和γ-Al2O3,采用熔盐法制备片状氧化铝.结果表明:以氢氧化铝为γ-Al2O3源,由于氢氧化铝为母盐分解后仍保留球形多面体的母盐假相,熔盐只能溶解球形多面体表面的氧化铝,经过溶解-沉淀过程生长出少量镶嵌于球形多面体的片状氧化铝,不能制备片状氧化铝;以十八水合硫酸铝为氧化铝源,分解后形成的分散程度良好的γ-Al2O3与硫酸钠熔盐摩尔比γ-Al2O3∶Na2SO4=1∶4时能够充分溶解于熔盐中,可制备出分散的片状氧化铝.
关键词:
十八水合硫酸铝(Al2(SO4)3·18H2O)
,
硫酸钠(Na2SO4)
,
熔盐法
,
片状氧化铝
徐娜
,
李志坚
,
吴锋
,
李心慰
,
张玲
,
李志辉
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.05.002
首先研究了氮化钛(TiN)加入量(分别外加质量分数1％、2％和3％)对镁碳砖高温性能的影响,然后在确定其加入量的基础上研究了复合加入TiN和Al对镁碳砖高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等高温性能的影响,并分析了渣蚀后试样的化学组成及物相变化.结果表明:镁碳砖中外加TiN的质量分数以不超过2％为宜；TiN和Al复合加入到镁碳砖中,可使镁碳砖的高温抗折强度、防氧化效果和抗渣侵蚀性等高温性能均有很大提高,且以复合外加2％质量分数TiN和1％质量分数Al的镁碳砖试样综合高温性能最佳.
关键词:
复合添加剂
,
镁碳砖
,
高温抗折强度
,
抗氧化性
,
抗渣侵蚀性
,
氮化钛
,
铝粉
吴锋
,
李志坚
,
王继虓
,
李心慰
,
徐娜
,
游杰刚
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.01.014
为了解决目前广泛使用的酚醛树脂结合的镁质干式料危害环境和工人健康的问题,首先通过对比单独使用酚醛树脂、葡萄糖、水玻璃、柠檬酸为结合剂的干式料的脱模强度,初步确定以葡萄糖代替酚醛树脂作为环保型干式料的结合剂；然后与酚醛树脂结合的干式料对比,研究了以不同比例的葡萄糖和水玻璃为复合结合剂的干式料低温、中温、高温处理后的性能指标.结果表明:用5％(w)葡萄糖+1％(w)水玻璃复合结合剂代替酚醛树脂制备干式料,低温和高温处理后干式料的性能与酚醛树脂结合的基本相同,中温性能优于酚醛树脂结合的,复合结合剂试样产生的烟气明显少于酚醛树脂结合的,可以达到环保的目的,是一套可行方案.
关键词:
干式料
,
中间包
,
镁质
,
环保型结合剂
,
葡萄糖
李心慰
,
李志坚
,
曲殿利
,
吴锋
,
徐娜
硅酸盐通报
通过检测含有2％～14％石墨镁碳砖1400℃的高温抗折强度、1500℃的热膨胀系数、1000℃×2h煅烧后的抗氧化性,比较低碳镁碳砖与传统镁砖的性能差异,研究了石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响.结果表明:在有2％ Al存在的情况下,低碳镁碳砖高温抗折强度与石墨加入量无关;石墨加入量为6％时,可保证低碳镁碳砖具有较优良的抗剥落性及抗氧化性.
关键词:
低碳镁碳砖
,
石墨
,
高温抗折强度
,
抗剥落性
,
抗氧化性
李志坚
,
吴锋
,
张玲
,
徐娜
,
李心慰
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.05.003
以3～1 mm、＜1 mm、＜0.088 mm的电熔镁砂和＜0.15 mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,分别加入0.5%、1%、2%、4%的含碳TiN或2%的Al粉为防氧化剂,制备了镁碳砖试样,并与无防氧化剂的试样对比进行抗氧化性和抗渣侵蚀试验.结果表明:添加Al粉试样的抗氧化性能最好,TiN的次之,未加防氧化剂的最差;添加TiN试样的抗渣性能最好,无防氧化剂的次之,添加Al粉的最差.镁碳砖中引入适量TiN后明显提高抗渣侵蚀性能的原因是:TiN氧化生成TiO2时产生的体积膨胀堵塞气孔,阻止熔渣侵入;TiO2与渣中的CaO反应生成3CaO·TiO2,提高渣的粘度.综合各项性能,TiN的最佳加入量为2%.
关键词:
防氧化剂
,
氮化钛
,
金属铝粉
,
镁碳砖
,
抗渣性
,
抗氧化性
李心慰
,
曲殿利
,
李志坚
,
吴锋
,
徐娜
人工晶体学报
以硅溶胶和炭黑为原料,三氧化二铁、硅铁合金为催化剂,研究分析碳化硅晶须的合成条件,催化剂种类对合成碳化硅晶须的影响.用X'pert plus软件对X射线衍射图进行拟合,通过半定量法对试样品相组成进行计算,用SEM对合成的碳化硅晶须进行微观形貌分析.结果表明:合成β-SiCw的热力学条件为:T=1823 K时,Pco＞0.23×105 Pa;晶须生成量随Fe2O3、Si-Fe加入量增加而增多;Si-Fe加入量为1％时,虽然合成的晶须量少,但生成的B-SiCw直径均匀,为0.1～0.6 μm,长度适中,为1O～50 μm,直晶率达95％.
关键词:
碳化硅晶须
,
热力学
,
合成条件
,
催化剂
徐娜
,
李志坚
,
吴锋
,
李心慰
硅酸盐通报
以3～1 mm、< 1 mm、< 0.088 mm的电熔镁砂和 < 0.15 mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂和固体沥青粉为结合剂,制备了无添加剂和加入2%含碳TiN的两种镁碳砖试样.抗渣侵蚀试验结果表明:添加TiN的试样的抗渣性明显好于无添加剂的试样.TiN提高镁碳砖抗渣侵蚀性的主要原因是:反应层中TiN的氧化产物TiO2与渣中的CaO反应生成熔点1970 ℃的CaTiO3;脱碳层中TiN氧化后形成的TiO2与C、CaO、MgO反应生成CaTiO3、2MgO·TiO2、TiC、Ti(C,N)固溶体等高熔点矿物相,增加了渣的粘度,减轻了渣的渗透,从而提高了镁碳砖的抗渣侵蚀性.
关键词:
氮化钛
,
镁碳砖
,
Ti(C,N)固溶体
,
抗渣侵蚀性
,
添加剂
李心慰
,
曲殿利
,
李志坚
,
吴锋
,
徐娜
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.02.006
以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源,炭黑为碳源,采用碳热还原法合成碳化硅晶须,通过XRD及SEM对合成产物的物相及形貌进行分析,探讨了合成温度(分别为1 400、1 450、1 500、1 550℃)、硅源、n(C)∶n(SiO2)对合成碳化硅晶须的影响.结果表明:n(C)∶n(SiO2)为2.4～3.6,合成温度为1 500 ℃,保温3 h时,硅溶胶与炭黑反应没有生成碳化硅晶须,硅灰、白炭黑与炭黑反应均生成碳化硅晶须;以硅灰为硅源合成碳化硅晶须的质量及数量明显优于以白发黑为硅源合成碳化硅晶须;合成碳化硅晶须的最佳n(C)∶n(SiO2)为3.3.
关键词:
硅灰
,
白炭黑
,
硅溶胶
,
碳化硅晶须
,
合成温度
