Ni催化作用下低碳MgO-C耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)特征及其性能研究.pdf

1、本文以低碳MgO-C耐火材料為研究對象，借助于X射線衍射分析、掃描電子顯微分析、透射電子顯微分析和能譜分析等技術(shù)對試樣的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)演化進(jìn)行了分析;對試樣的常溫抗折強(qiáng)度、常溫耐壓強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變曲線、彎曲模量、高溫抗折強(qiáng)度、抗熱震性等進(jìn)行了檢測;研究了抗氧化劑(Mg-Al合金粉、金屬Si粉)和催化劑Ni(NO3)2·6H2O添加量對低碳MgO-C耐火材料顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響;建立了催化劑作用下原位MgO晶須的生長模型。
　　以

2、Mg-Al合金粉和金屬Si粉為抗氧化劑，以Ni(NO3)2·6H2O為催化劑，研究了催化劑添加量對低碳MgO-C耐火材料基質(zhì)物相組成、顯微結(jié)構(gòu)特征和試樣抗熱震性及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:經(jīng)1200℃熱處理后，試樣中Mg-Al合金被氧化，進(jìn)一步反應(yīng)生成MgAl2O4，試樣中有頂端為Ni微球的MgAl2O4晶須生成，其直徑為400-500nm，長徑比在30-40之間;經(jīng)1400℃熱處理后，金屬Si消失，試樣中有AlN相和SiC晶須生成，M

3、gAl2O4生成量增加，但其晶須直徑及長徑比無明顯變化;當(dāng)催化劑加入量分別為0.4％、0.6％時，試樣的抗熱震性能和斷裂韌性都得到提高。
　　以Mg-Al合金粉為抗氧化劑，以Ni(NO3)2·6H2O為催化劑，研究了不同催化劑添加量對低碳MgO-C耐火材料基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)特征和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:含Ni(NO3)2·6H2O試樣在經(jīng)1200℃埋炭熱處理后可原位生成碳納米管(CNT)和MgO晶須;經(jīng)1400℃埋炭熱處理后，試樣中M

4、gO晶須長度和直徑變化不明顯。加入催化劑試樣的常溫抗折強(qiáng)度、常溫耐壓強(qiáng)度、斷裂位移量和殘余耐壓強(qiáng)度分別提升66％、47％、13％和26％，其中催化劑添加量為0.6wt.％的試樣綜合性能較優(yōu)。由Ni(NO3)2·6H2O前驅(qū)體中還原出的納米Ni可在高溫環(huán)境下形成液相，能較好溶解Mg(g)和CO(g)，且通過溶解-擴(kuò)散-析出機(jī)制生長出MgO晶須，MgO晶須的生長過程符合V-L-S生長機(jī)理。
　　以Mg-Al合金粉為抗氧化劑，以Ni(N