聚丙烯纤维对刚玉-六铝酸钙浇注料抗热震性能的影响

为改善刚玉-六铝酸钙浇注料的性能,以刚玉、六铝酸钙(CA_(6))、活性α-Al_(2)O_(3)微粉为主要原料,在1550℃保温4 h,制备了水合氧化铝结合的刚玉-CA_(6)浇注料,研究了不同聚丙烯纤维加入量(外加质量分数分别为0、0.04%、0.08%、0.12%和0.16%)对刚玉-CA_(6)浇注料性能尤其是抗热震性的影响。结果表明:1)聚丙烯纤维的加入可使试样平均线膨胀系数减小,但会导致试样强度和体积密度有所降低,进而导致弹性模量减小;2)适量聚丙烯纤维的加入可改善试样抗热震性,但过量的聚丙烯纤维会导致材料内部结构疏松、致密度减小,试样抗热震性反而有所降低;3)聚丙烯纤维加入量为0.08%(w)时,常温抗折强度保持率最高,为53.5%,表现出最佳的抗热震性能。

探究高白玉瓷抗热震性技术指标

通过对高白玉瓷不同温度段的抗热震性测试,得出高白玉瓷抗热震性情况,从而确定其合理的技术指标,为该瓷种标准制定和企业提高产品质量提供依据。测试结果表明,在20~180℃测试条件下,平均破损率为53.6%;在20~160℃测试条件下,平均破损率为24.3%;在20~140℃测试条件下,平均破损率为7.3%;在20~120℃测试条件下,平均破损率为1.8%。以GB/T 3532—2022《日用瓷器》判定,在上述四种测试条件下,平均合格率分别为18.2%、59.1%、90.9%、95.4%,可见,按国标检测判定(在20~180℃测试条件下),大部分产品无法满足要求。最终,从平均破损率和平均合格率的综合分析中,得出该品种小、中型产品抗热震性技术指标应定为“20~140℃热交换一次应不裂”最为合适。

莫来石对氧化铝基复相陶瓷抗热震性及显微结构的影响

氧化铝陶瓷是一种应用广泛的工程陶瓷材料,但存在断裂韧性低、抗热震性较差等缺点。为改善氧化铝陶瓷的相关性能,本研究采用无压共烧法制备了氧化铝-莫来石-堇青石复相陶瓷,研究了莫来石添加量对氧化铝基复相陶瓷体积密度、抗热震性、显微结构等方面的影响。结果表明,当添加的莫来石质量分数为20%时,在1500℃保温2 h制备的复相陶瓷具有较高的体积质量(3.838 g/cm^(3))、抗折强度(547.06 MPa)和较好的抗热震性能(800℃剩余应力为47.09 MPa,且表面无裂痕)。由于莫来石在氧化铝基体中起到了桥接、挡裂和拉出等增韧作用,同时可降低复相陶瓷的热膨胀系数,因而赋予复相陶瓷较好的抗热震性能。

陶瓷烹调器抗热震性检测关键技术的改进

目的改进陶瓷烹调器抗热震性温度检测技术,提高检测效率。方法分别使用红外测温仪和紧凑型点追踪红外热像仪两种测温工具,进行陶瓷烹调器的抗热震性检测,分别从实验的步骤和结果进行比较分析。结果使用红外测温仪检测样品底部温度时,需人工手持操作,安全性较低,检测重复性差;使用紧凑型点追踪红外热像仪检测样品温度时,可与电脑连接实现自动化、温度可视化,且操作简便、安全,检测结果可靠。结论实验表明,使用红外热像仪为陶瓷烹调器抗热震性检测提供了安全、可靠的技术支持,本实验为改进陶瓷烹调器产品的质量提供技术指导。

B4C对Si3N4/Si_(2)N_(2)O结合SiC材料抗热震性能的影响

首先以Si粉、SiO_(2)微粉为原料,先在700℃空气气氛处理,然后在1400℃氮气气氛下合成Si_(2)N_(2)O,研究了B_(4)C添加量(外加质量分数分别为0、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%)对Si_(2)N_(2)O合成效果的影响。然后根据B_(4)C最优加入量,先在700℃空气气氛保温5 h,然后在1400℃氮气气氛保温5 h制备了Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O结合SiC试样。采用1300℃风冷5次后试样的抗折强度保持率评价其抗热震性,分析了热震前后试样的物相组成和显微结构。结果表明:1)合成Si_(2)N_(2)O的B_(4)C最优添加量为3%(w);在700℃空气处理时,B_(4)C优先和气氛中O_(2)反应生成液相B2O3,为1400℃氮气气氛生成板片状Si_(2)N_(2)O提供充足液相。2)风冷热震后,添加B_(4)C的试样中Si_(2)N_(2)O结合相保持完整,强度保持率由未添加时的67.5%提高至88.5%;同时,生成的B2O3发生碳热还原氮化反应,生成导热性好、具有自润滑特性的BN,改善其抗热震性,并在使用过程中继续为Si_(3)N_(4)/Si_(2)N_(2)O结合SiC材料提供保护。

激光扫描法在全自动抗热震性试验机的应用

介绍了采用3D激光扫描技术研发的全自动抗热震性试验机的原理、结构和特点,该仪器的设计基于GB/T 30873—2014中水冷法抗热震性测试的相关要求,相较于传统测试方法,实现了抗热震试验过程中测试端面破损状态的测量计算、数据存档记录以及停机判断等功能的全自动完成。应用结果表明,该仪器较大地提高了测试效率和测试精度,消除了人为误差,为抗热震性结果分析和过程分析提供了丰富的数据和图像资料。

混合稀土Nd_(2)O_(3)和CeO_(2)对氧化镁陶瓷硬度及抗热震性能的影响

采用轻质微米级(0.5μm)MgO粉末为原料,Nd_(2)O_(3)、CeO_(2)为添加剂,聚乙烯醇为黏结剂,以242 MPa压强干压成型,常压1 550℃下烧结并保温2 h制得MgO陶瓷,对所得试样进行硬度、抗热震性能、显微结构及物相的测定。先探究不同添加量的单一稀土对MgO陶瓷的硬度及抗热震性能的影响,得到Nd_(2)O_(3)和CeO_(2)的最佳添加量ω分别为3%、8%。然后探究混合稀土Nd_(2)O_(3)和CeO_(2)对MgO陶瓷的性能影响,结果表明混合稀土添加总量ω为3%,Nd_(2)O_(3)与CeO_(2)的质量比为3∶7时,氧化镁陶瓷具有最好性能,硬度值为68 HRA,抗热震次数高达19次。

日用黑釉瓷产品抗热震性的检测及评价

文章采用递增性试验法对日用黑釉瓷产品进行抗热震性检测,发现其在240~280℃时才出现裂纹等缺陷,其抗热震性能明显优于其他材质的日用瓷器。这一发现对市场监督部门进行有针对性监管、让广大消费者和生产销售方了解产品抗热震性差异情况,从而更好把握产品的温度使用范围有着重要指导意义。同时试验结果还可以为日用黑釉瓷生产企业改进上釉工艺、提高釉面均匀性、提升产品抗热性能提供改进方向。

刚玉空心微球对矾土基浇注料物理机械性能和抗热震性的影响

分析了刚玉空心微球(HCM)对以铝矾土为骨料的中水泥浇注料的物理机械性能(密度、超声波速率、弹性模量和耐压强度)和抗热震性能的影响。还介绍了HCM和耐火浇注料试样的扫描电子显微镜(SEM)分析结果。研究发现,用HCM(质量分数分别为2.5%、5%和10%)替代0~0.1 mm铝矾土对浇注料的密度和耐压强度没有显著影响,而弹性模量降低了15%。热循环后试样的超声波速率(Vup)值和目测分析结果表明,耐火浇注料中含有少量HCM可以减少裂纹的形成和扩展,从而提高其抗热震性。

掺杂红柱石对堇青石质窑具抗热震性的影响

讨论了掺杂天然红柱石对堇青石质窑具抗热震性的影响 ,分析了红柱石与基质间的物理化学变化过程 ,并对其增强机理进行了探讨 .

堇青石-莫来石质匣钵材料抗热震性和抗侵蚀性研究

堇青石-莫来石质耐火材料具有热膨胀系数低、容重轻、吸热少、体积稳定性好和抗热震性好等特性。以堇青石、莫来石为主要原料,加入一定量的电熔氧化镁、活性氧化铝和硅微粉等微粉为辅助原料,制备了堇青石-莫来石质匣钵材料。研究了颗粒级配和烧成温度对堇青石-莫来石质匣钵材料物相组成和显微结构的影响,并对材料的热震性和侵蚀性进行评估。结果表明:烧成温度在1300~1400℃,对热震后的三组试样进行性能检测,发现配方一试样具有好的抗热震性和抗侵蚀性,其残余抗折强度在3.0~4.5MPa之间,残余耐压强度在17.5~24.5MPa之间。

ZrO_2相变设计改善耐火材料抗热震性的设想

ＺｒＯ２的马氏体相变是陶瓷学界广泛研究的重要课题之一，并在结构陶瓷的增韧和强化中得到成功应用。耐火材料一般在热循环条件下服役，与常温下使用的结构陶瓷不同，其抗热震性是一个重要的性能指标。本文根据ＺｒＯ２的相变特征提出了利用ＺｒＯ２相变改善锆质耐火材料抗热震性的设想。

氧化铝-锂霞石复合陶瓷在钢水中抗热震性研究

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有负膨胀系数的锂霞石加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-锂霞石复合抗热震陶瓷。结果表明,锂霞石加入量w(锂霞石)=20%,烧结温度为1500℃时,陶瓷样品能够承受钢水中1500℃温差(空冷)的热震破坏。采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成片状组织,这样的显微组织对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用。

锆刚玉莫来石－氮化硼系复合材料抗热震性的研究

对以锆刚玉莫来石为基引入１０％～３０％（以质量计，下同）ＢＮ和以ＢＮ为基引入１０％～３０％锆刚玉莫来石的两类试样进行了抗热震性的研究。结果表明：在氧化物基料中引入ＢＮ，可以明显提高材料的抗热震性，认为这主要是ＢＮ的热膨胀系数的各向异性而引起的大量微裂纹所致。在ＢＮ基料中引入不超过２０％锆刚玉莫来石时，材料仍保持其优良的抗热震性。ＢＮ的编织状结构可以缓冲热震应力，阻碍热震裂纹的扩展。

氧化铝-钛酸铝-莫来石复相陶瓷抗热震性研究

为了提高氧化铝陶瓷的抗热震性,将具有低膨胀系数的钛酸铝和莫来石加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了氧化铝-钛酸铝-莫来石复相抗热震陶瓷.结果表明,钛酸铝加入量w（Al2O3.TiO2）=10%-20%、烧结温度为1470-1550℃时,陶瓷可获得较高密度.陶瓷样品能够承受1500℃温差（空冷）的热震破坏.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现在基体内部形成长柱状固溶体,并呈无规分布状态.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.同时,在基体内部存在大量的微孔和微裂纹,使材料表现出更低的热膨胀.

氧化铝基陶瓷复合材料的阻力曲线行为及其抗热震性能

采用压痕 -弯曲强度法获得了 Al2 O3- Si CW 和 Al2 O3- Ti CP陶瓷基复合材料的裂纹扩展阻力曲线 (R-曲线 ) ,并测试了材料的抗热震性能 ,分析了材料的阻力曲线行为与其抗热震性能之间的内在联系。结果表明 :材料的阻力曲线行为与抗热震性之间存在明显的相关性。热震引起材料强度的下降幅度与其阻力曲线的陡峭程度及上升幅度有关。阻力曲线越陡峭 ,上升幅度越大 ,抗热震性也越好。其中 Al2 O3- Si CW复合材料显示出更为优越的抗裂纹扩展能力与抗热震性能。扫描电镜观察及理论分析显示

晶须及颗粒增韧氧化铝基陶瓷复合材料的抗热震性能

对 Al2 O3- Si Cw和 Al2 O3- Ti Cp陶瓷基复合材料的抗热震性能进行测试和分析 ,结果表明 :Al2 O3- Si Cw和 Al2 O3-Ti Cp陶瓷基复合材料与基体相比抗热震性均有较大幅度的提高 ,其中 ,Al2 O3- Si Cw复合材料显示出更为优越的抗裂纹扩展能力与抗循环热震性能。材料增韧效果的差异是产生这一现象的主要原因。

Al_2O_3/堇青石陶瓷的制备和抗热震性能研究

为了解决氧化铝陶瓷抗热震性差的难题,将堇青石、纳米SiC加入到Al2O3中,通过无压烧结工艺,制备出了Al2O3/堇青石抗热震陶瓷.结果表明,w(堇青石)=10%、烧结温度为1 520℃时陶瓷可获得最高密度.陶瓷样品能够承受1 500℃温差(空冷)的热震破坏.采用SEM对陶瓷进行组织结构分析,发现堇青石与氧化铝形成长柱状固溶体,呈无规分布状态.这样的显微组织有利于缓解热应力和提高强度,对提高陶瓷的抗热震性具有重要作用.

陶瓷构件形状对其抗热震性的影响

在陶瓷材料临界应力断裂理论的基础上,通过分别求解无限大平板、无限长圆柱体和球体三种形状构件在第三类边界条件下的瞬态温度场及瞬态热应力场,研究了不同形状陶瓷构件的热冲击行为,并据此分别建立了引起三种形状陶瓷构件表面临界热应力的临界温差表达式作为它们的抗热震参数。计算结果表明,在相同Biot模数的条件下,无限大平板表面达到临界热应力的量纲-时间最长,无限长圆柱体次之,圆球体表面达到临界热应力的量纲-时间最短;圆球体的临界温差最大即抗热震性最好,无限长圆柱体次之,无限大平板的抗热震性最差。

高抗热震性红外辐射节能涂层的制备与性能研究

以堇青石、SiC、Cr2O3、TiO2、SiO2为原料,与磷酸盐胶粘结剂配料混匀后,经机械搅拌制备红外辐射涂料,采用刷涂的方式在高铝砖基体表面制备红外辐射节能涂层。采用TG-DSC研究分析红外辐射粉末的热稳定性,利用涂-4杯和漆膜附着力测定仪对涂料的流动性能和涂层与基体的结合强度进行表征,采用空冷和水淬方式研究涂层的抗热震性能,并探讨了碳化硅的含量对涂层红外发射率的影响。研究结果表明:胶粉比为2:1时,获得的涂料均匀,流动性最好;以磷酸盐胶粘结剂制备的红外辐射涂料经1100℃以上高温瓷化后,红外辐射涂层与基体的结合力增强,涂层抗热震性能良好;碳化硅含量为40%时,制备的复合红外辐射涂层具有最优的红外辐射性能。此外,在炭砖焙烧窑上使用该红外辐射涂料后,炉内温度提高了128℃,降低能耗8%左右。