原料及化學爐對燃燒合成AlB2-Al2O3復合粉體相組成的影響.pdf

1、西安建筑科技大學碩士學位論文原料及化學爐對燃燒合成AlB2Al2O3復合粉體相組成的影響專業(yè)：材料學碩士生：張立指導教師：肖國慶教授摘要AlB2Al2O3復合粉中的AlB2可做為低碳MgOC質耐火材料的新型抗氧化劑，Al2O3在高溫下與低碳MgOC質耐火材料中的MgO反應生成鎂鋁尖晶石（MgAl2O4），可提高耐火材料的抗侵蝕性，所以AlB2Al2O3復合粉體在低碳MgOC質耐火材料領域，具有潛在的應用前景。本文研究了以Al和B2O3粉

2、為原料，采用自蔓延高溫合成方法制備AlB2Al2O3復合粉體。利用熱力學理論計算了AlB2O3體系的絕熱溫度，并用差熱熱重法分析了反應過程中的物理化學變化。采用X射線衍射儀、掃描電鏡和能譜儀分析手段，探究了Al粉形狀、Al粉粒度、原料配比對燃燒合成復合粉體產(chǎn)物相組成和微觀組織的影響，并研究了化學爐輔助對自蔓延高溫合成AlB2Al2O3復合粉體相組成的影響。熱分析結果表明：AlB2O3體系絕熱溫度為2327K，該體系發(fā)生的物理化學變化過程

3、為：溫度399K時，B2O3吸熱脫水；溫度增加到723K時，B2O3吸熱熔化；繼續(xù)增加溫度到937K時，Al熔化；溫度升高至1131K時發(fā)生Al和B2O3強放熱效應的氧化還原反應，同時生成AlB2Al2O3復合粉體。研究表明：AlB2O3體系自蔓延高溫合成產(chǎn)物為AlB2、Al2O3以及殘留的少量Al。分別研究了球狀、不規(guī)則狀、鱗片狀Al粉對該體系燃燒合成產(chǎn)物相組成的影響，結果發(fā)現(xiàn)：以球狀Al粉為原料，產(chǎn)物中AlB2含量更高。進而研究了球

4、狀Al粉100目、300目及600目三種粒度對產(chǎn)物相組成的影響，結果表明：隨著Al粉粒度的減小，自蔓延高溫合成反應的最高燃燒溫度提高，燃燒波速增大，復合粉體中AlB2含量增加，當Al粉為600目時燃燒波速為2.08mms，AlB2和Al2O3含量最高。相對于理論配比，隨著Al過量10%、20%、30%、40%，產(chǎn)物中Al2O3含量先增加后減少，在Al過量30%時達到最大值，AlB2含量保持不變。采用Ti和C粉混合物為化學爐輔助自蔓延高溫