耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷的制备及其抗热震性

以煤系高岭土、α-Al_2O_3和部分稳定氧化锆(PSZ,3%mol Y_2O_3)为原料,制备了耐高温氧化锆-刚玉-莫来石复相陶瓷。采用XRD、SEM等测试技术对样品的物相组成及显微结构进行了表征,研究了PSZ添加量(分别为5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%)对样品物理性能、高温塑性变形及抗热震性的影响。结果表明:由于采用含3%mol Y_2O_3的PSZ,Y_2O_3在高温下起到了烧结助剂的作用,致使样品的烧成温度显著降低;同时随着PSZ添加量的增加,样品的抗折强度增加。经最佳烧成温度烧成的各样品的抗折强度分别达到147.4 MPa、161.3 MPa、205.9 MPa、234.4 MPa、294.0 MPa、385.0 MPa。当PSZ的最佳添加量为10wt%时,样品具有较低的高温塑性变形及良好的抗热震性;当PSZ添加量继续增加,样品在高温易产生液相,抗蠕变及抗热震性降低。SEM显微结构研究表明,随着氧化锆添加量增加,样品结构越致密,增强效果越显著。XRD分析结果表明,复相陶瓷具有良好的耐高温性能,热震前后样品的物相组成不变,均为莫来石、刚玉、m-Zr O_2和t-Zr O_2。

氧化锆对刚玉-莫来石复相材料显微结构的影响

通过扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射仪和能谱探针研究了单斜晶型氧化锆对刚玉-莫来石复相材料显微结构的影响.结果表明:当氧化锆质量分数<25%时,氧化锆对刚玉-莫来石基体骨架有充实作用;氧化锆质量分数增加到35%左右时,基体骨架被氧化锆晶粒瓦解,处于一种过渡态;氧化锆质量分数超过40%后,氧化锆晶粒会堆集成串珠链状,并与基体主晶相共同交织成一种新的结构骨架,但新骨架仍较松散.氧化锆晶体的马氏体相变导致了刚玉-莫来石复相材料产生微裂纹,裂纹密度与氧化锆加入量有并增趋势.

刚玉-莫来石复相高温隔热耐火材料的制备与性能

本研究以白刚玉、氧化铝微粉以及二氧化硅微粉为主要原料,苏州土为结合剂,采用有机-无机复合造孔剂,采用机压法制备刚玉-莫来石复相高温隔热耐火材料。研究结果表明:所制备的刚玉-莫来石复相高温隔热耐火材料的性能优异,孔径分布范围较小,强度高,热导率低,高温性能好,已被国内外知名企业广泛应用。

添加高岭石对铝矾土尾矿高温物相转变规律的影响

本研究以河南省焦作市出产的铝矾土尾矿为主要原料,以高岭石为物相调控剂,通过高温煅烧制备刚玉-莫来石复相材料,采用XRD和SEM研究煅烧温度和高岭石添加量对其物相组成和显微形貌的影响规律,采用热力学计算进一步探讨了铝矾土尾矿在高温下物相转变的机制。结果表明,铝矾土尾矿在1000°C以上的温度热处理后,物相转变产物为莫来石、刚玉和石英;添加高岭石可促进铝矾土尾矿向莫来石转变,在1100°C以上的温度热处理后的产物物相以莫来石和刚玉为主,可望作为刚玉-莫来石复相原料被应用于耐高温材料领域。

用于多孔介质燃烧板的刚玉-莫来石复相陶瓷的研究

多孔介质燃烧技术是实现低排放、稳定燃烧的有效方式,多孔介质燃烧板作为其核心材料需具有优异的抗热震、耐高温和抗氧化性能。刚玉-莫来石复相陶瓷是耐高温、抗热震环境中使用的优选陶瓷材料。本实验以高岭土、α-Al_(2)O_(3)为原料,采用无压烧结工艺,制备了刚玉-莫来石复相陶瓷。通过XRD、SEM、FESEM等现代测试技术研究了不同配比的高岭土对刚玉-莫来石复相陶瓷的相组成、微观结构和性能的影响。结果表明:经1 620℃烧成的复相陶瓷样品C3(w(α-Al_(2)O_(3))∶w(高岭土)=60∶40)抗折强度达107.59 MPa,样品经30次热震(1 100℃~室温)后强度提升至120.75 MPa,提升率为12.23%。样品的相组成为刚玉和莫来石,短柱状的莫来石与刚玉晶粒相互交错生长,赋予样品具有较高的力学性能及抗热震性能。

高铝粉煤灰中部分主微量元素的分布规律研究

本文旨在研究部分主微量元素在高铝粉煤灰中的分布规律,从而为其资源化利用提供科学依据。首先根据高铝粉煤灰的物相组成特点采用新的分离方法将之分离为三个相(或相组合):铁质微珠、莫来石-刚玉相以及玻璃相;然后分别用化学分析和ICP-MS测试主微量元素在高铝粉煤灰、铁质微珠以及莫来石-刚玉相中的含量,并结合相关数据计算出这些元素在玻璃相中的含量。结果表明,除Al、Mn外,其他元素均在玻璃相中有不同程度的富集;除Al外,其他元素则在莫来石-刚玉相中有不同程度的贫化;除Ti以外的铁族元素以及除Ga、Pb以外的金属成矿元素均在铁质微珠中富集,其他元素则在其中贫化。

改善建筑陶瓷墙地砖强度和导热性能的试验研究

以粘土、煅烧高岭土、长石、锂辉石和煅烧氧化铝等为原料,采用半干压法压制成型,在1210～1220℃温度范围内烧成,研制了具有较高体积密度、抗压强度和导热系数的新型陶瓷墙地砖。实验研究结果表明,通过优化现有陶瓷墙地砖的工艺配方,改善陶瓷墙地砖微观结构,有利于降低陶瓷墙地砖的气孔率,提高陶瓷墙地砖的致密度和刚玉-莫来石相含量,可获得导热系数为2.0～2.4W/(m.K)、断裂模数为51～57MPa的新型陶瓷墙地砖。