剛玉質(zhì)澆注料中溫強(qiáng)度與顯微結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究.pdf

1、對于鋁酸鈣水泥結(jié)合的剛玉質(zhì)澆注料體系,加入硅微粉不僅可以改善澆注料的顆粒級配、提高其流動性和體積密度,而且還能提高低水泥結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料的中溫強(qiáng)度。但是對于為什么能在鋁酸鈣水泥結(jié)合體系中引入硅微粉可以獲得很高的中溫強(qiáng)度尚未有深入的研究,也沒有關(guān)于含硅微粉和不含硅微粉的澆注料體系的中溫強(qiáng)度與顯微結(jié)構(gòu)之間關(guān)系的系統(tǒng)研究。而且,澆注料的中溫強(qiáng)度還可以用來幫助評估澆注料在使用過程中抗結(jié)構(gòu)剝落性的趨勢,鑒于以上考慮,本工作擬研究硅微粉加入量和熱處

2、理溫度(600～1100℃)對中溫強(qiáng)度的影響,弄清硅微粉添加量,熱處理溫度與中溫強(qiáng)度、顯微結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,通過改變硅微粉的加入量和熱處理溫度,研究硅微粉的含量和熱處理溫度對中溫強(qiáng)度的影響,并把中溫強(qiáng)度的變化和顯微結(jié)構(gòu)結(jié)合起來,期望通過顯微結(jié)構(gòu)的分析來弄清中溫強(qiáng)度提高的原因。
　　 本工作研究了不同的氧化硅微粉加入量對鋁酸鈣水泥結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料的中溫強(qiáng)度的影響。以電熔棕剛玉、電熔白剛玉、活性氧化鋁微粉、氧化硅微粉和鋁酸鈣水泥為主要

3、原料,制各澆注料試樣及其基質(zhì)樣,并檢測常規(guī)性能及顯微結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:硅微粉的加入對鋁酸鈣水泥結(jié)合的剛玉質(zhì)低水泥澆注料的中溫強(qiáng)度有明顯影響,不含硅微粉的澆注料試樣在中溫階段600～1000℃之間的強(qiáng)度沒有多大變化,而含有硅微粉(≥3％)的試樣中溫強(qiáng)度隨著硅微粉的添加量的增加而顯著增加。含硅微粉和不含硅微粉的鋁酸鈣水泥結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料在經(jīng)過中溫階段600℃～1000℃處理后強(qiáng)度的變化與其基質(zhì)的燒結(jié)狀況有關(guān)。XRD圖譜分析的結(jié)構(gòu)表明在中溫階段

4、沒有新的有利于提高中溫強(qiáng)度的物相出現(xiàn),但是顯微結(jié)構(gòu)的直接觀察則顯示無氧化硅微粉基質(zhì)樣和含氧化硅基質(zhì)樣在中溫階段強(qiáng)度的變化與顯微結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系,并且在800℃～1000℃已經(jīng)發(fā)生燒結(jié)。中溫強(qiáng)度在600℃～1000℃溫度范圍內(nèi),不含硅微粉的基質(zhì)樣的顯微結(jié)構(gòu)中顆粒獨(dú)立存在沒有接觸,隨著熱處理溫度的升高,結(jié)構(gòu)變得疏松,孔隙增多,沒有顆粒的頸部現(xiàn)象,沒有發(fā)生燒結(jié),因而澆注料試樣中溫強(qiáng)度下降;含硅微粉的澆注料在600℃處理后硅微粉顆粒仍然為完整的小

5、圓球,顆粒之間沒有出現(xiàn)頸部長大;800℃煅燒后可觀察到頸部長大現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)變致密;1000℃熱處理之后則頸部現(xiàn)象增多,發(fā)生明顯燒結(jié),這是含硅微粉≥3%澆注料分別經(jīng)600℃、800℃和1000℃處理后強(qiáng)度出現(xiàn)明顯差別的原因所在。
　　 本研究表明了含硅微粉和不含硅微粉的鋁酸鈣水泥結(jié)合的剛玉質(zhì)澆注料在經(jīng)過中溫階段600℃～1000℃處理后強(qiáng)度的變化與其基質(zhì)的燒結(jié)狀況有關(guān)。不含硅微粉的基質(zhì)樣在經(jīng)過中溫階段熱處理之后,結(jié)構(gòu)疏松,沒有頸部現(xiàn)