h-BN在耐火材料和冶金用高温陶瓷中的应用进展

h-BN具有优异的抗热震性和化学稳定性,具有类石墨层状结构,在冶金、化工、电子等领域应用广泛。综述了h-BN在耐火材料中的研究应用情况,包括h-BN对耐火材料抗热震性、抗氧化性和抗渣性的改善,以及对耐火材料烧结性的影响;概述了热压烧结h-BN复合材料在钢铁冶金关键部件的应用及其力学性能、抗热震性、抗氧化性和抗钢液侵蚀性的改善措施;指出了h-BN在耐火材料及冶金用高温陶瓷应用中存在的问题。

大型氧化铬坯体烧成过程中的有限元分析

为了解决烧成过程中致密铬盖板砖坯的内裂、表面开裂和断裂等问题,模拟了致密铬产品的烧成工艺过程,测试了氧化铬坯体致密化前后特殊温度点的各项性能参数,采用有限元模拟软件分析了升、降温速率分别为10、20、30和40℃·h^(-1)时氧化铬砖坯的温度差和应力差。结果表明:较大的温度差和热应力差是引起砖坯开裂、内裂或断裂的主要原因;合适的升温速率可减少或避免砖坯内裂的产生,1450℃前和1450℃后升温速率分别为30和10℃·h^(-1)时,坯体内的温度差和热应力差分别在4℃和4 MPa以下,烧成后砖坯无内裂;降温初期是砖坯开裂或断裂的关键阶段,1450℃前,降温速率小于20℃·h^(-1)时,砖坯内的热应力小于4 MPa,可显著降低砖坯的开裂和断裂。

β-SiAlON结合氧化铝空心球隔热制品的制备及应用

为提高氮化炉的使用寿命,以氧化铝空心球、Si粉、Al粉、Al_(2)O_(3)细粉和微粉等为主要原料,经1450℃保温10 h氮化反应制备了结合相β-SiAlON含量约30%(w)的氧化铝空心球隔热制品,测试了理化性能,分析了物相组成和显微结构。分析表明,β-SiAlON结合氧化铝空心球材料中的β-SiAlON主要为细长的纤维状晶体,1350℃时的高温抗折强度显著高于常温抗折强度,荷重软化温度高,抗热震性优良。将该材料用于5 m^(3)间歇式电加热氮化炉工作衬,使用寿命超过2.5 a,使用炉次超过130炉,明显高于莫来石结合氧化铝空心球制品的100炉。

含碳铝酸钙粉体的燃烧合成及其微观表征

以CaO2、Al、Al2O3、有机酸钙（草酸钙、硬脂酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙）为原料,FeC2O4为催化剂,通过燃烧合成法制备含碳铝酸钙粉体,采用X射线衍射仪、Raman光谱仪、碳硫仪、扫描电子显微镜、能谱仪和高分辨透射电子显微镜对粉体进行了表征,研究了有机酸钙和FeC2O4掺量对粉体物相组成、碳含量、碳有序度的影响。结果表明：燃烧产物主要物相组成为CaO·Al2O3（CA）和CaO·2Al2O3（CA2）,其中,葡萄糖酸钙原料体系、柠檬酸钙原料体系随有机酸钙掺量的增加,产物中出现了12CaO·7Al2O3（C（12）A7）相,CA2相减少。制备的铝酸钙粉体中存在自由碳,柠檬酸钙原料体系碳含量随柠檬酸钙掺量增加由0.32%（质量分数）增加到0.40%,葡萄糖酸钙原料体系随葡萄糖酸钙掺量增加碳含量先增加后降低,其中碳含量最高为0.80%。圆圈状晶格条纹的碳存在于块状结构的铝酸钙晶粒边沿或被铝酸钙晶粒包裹,其晶面间距为0.33 nm,与碳的（002）晶面一致。铝酸钙晶体具有横向晶格条纹,晶面间距约为0.73 nm,与CA的（002）晶面一致。在葡萄糖酸钙掺量3%（摩尔分数）的配比基础上加入不同量的FeC2O4,随其掺量的增加,碳的有序度呈现先增加后降低的趋势,FeC2O4掺量为0.75%时碳有序度最高。