原位催化生成MgO晶須及ZrB2-SiC-MgO-C復合低碳耐火材料的制備研究.pdf

1、本論文研究了MgO晶須的催化合成工藝和ZrB2-SiC/MgO-C復合低碳耐火材料的常溫物理性能、高溫力學性能、熱震穩(wěn)定性、抗氧化性及抗渣性。
　　(1)以硝酸鐵、硝酸鈷及硝酸鎳為催化劑前驅(qū)體，以鎂砂細粉、鱗片石墨及金屬鋁粉等為原料，經(jīng)1200～1400℃/2h反應(yīng)后，催化合成了直徑約在40～200nm的MgO晶須。MgO晶須的最佳合成條件為:Fe2O3、CoO及NiO加入量為1wt％，鋁粉用量為3wt％，熱處理溫度為1400℃;

2、當Fe2O3和NiO為催化劑時，石墨的用量為4wt％;當CoO為催化劑時，石墨的用量為6wt％。
　　(2)以ZrB2∶S℃比例不同的ZrB2-SiC復合粉體替代石墨制備了一系列ZrB2-SiC/MgO-C復合低碳耐火材料，并對其常溫物理性能、高溫抗折強度及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系進行研究。結(jié)果表明:以ZrB2含量為80wt％的ZrB2-SiC復合粉體取代80wt％的石墨時，ZrB2-SiC/MgO-C低碳耐火材料的常溫物理性能和高溫抗折強度

3、最佳;ZrB2-SiC/MgO-C復合低碳耐火材料的彈性變形溫度范圍為25～600℃，塑性變形開始溫度為600～800℃。
　　(3) ZrB2-SiC/MgO-C復合低碳耐火材料的抗熱震研究表明:隨實驗溫度的增大，耐火材料的抗熱震性不斷降低;改變復合粉體中ZrB2∶SiC的比例對低碳鎂碳耐火材料抗熱震性的影響不大。隨著ZrB2-SiC復合粉體對石墨替代量的增加，材料在埋碳氣氛下的抗熱震性有所降低，但在氧化氣氛下的抗熱震性則逐漸增

4、強。
　　(4) ZrB2-SiC/MgO-C復合低碳耐火材料的抗氧化研究表明:1250℃/2h氧化后，不加入ZrB2-SiC復合粉體時，低碳耐火材料的氧化面積為3.08％，當ZrB2-SiC的替代量為50wt％時，低碳耐火材料的氧化面積僅為0.15％，說明用ZrB2-SiC替代石墨可以顯著提高低碳耐火材料的抗氧化性能。
　　(5)采用靜態(tài)坩堝法研究了ZrB2-SC/MgO-C復合低碳耐火材料的抗渣性能，結(jié)果表明:溫度越高低