鎂橄欖石、炭制備氧化物-非氧化物復(fù)合材料的機(jī)理及性能.pdf

1、鎂橄欖石材料是一種優(yōu)質(zhì)耐火材料,其最大的特點是荷重軟化點高,對Fe2O3的侵蝕抵抗能力強(qiáng),且耐高溫金屬熔體及渣的侵蝕性能力也較強(qiáng)、不水化、化學(xué)和礦物學(xué)穩(wěn)定性好,與大多數(shù)耐火材料具有良好的化學(xué)相容性,適合做耐火材料、冶金爐料、鑄造型砂、陶瓷、涂料等產(chǎn)品。
　　 本論文采用天然鎂橄欖石-碳為原料,在氬氣和氮?dú)鈿夥障碌贸鯩gO-SiC-C氧化物-非氧化物復(fù)合耐火材料的最佳合成制度。由于在合成的過程中出現(xiàn)鎂損失嚴(yán)重的問題,故在此基礎(chǔ)上加

2、入Al2O3或者礬土將其轉(zhuǎn)化為MgAl2O4氧化物耐火材料,從而控制鎂的損失,對鎂橄欖石原料進(jìn)行充分的開發(fā)利用。對于MgO-SiC-C復(fù)合耐火材料的性能研究,包括燒結(jié)性能和抗氧化性能。
　　 由此得出以下結(jié)論:
　　 (1)MgO-SiC-C復(fù)合材料制備時,氬氣氣氛下1650℃時原料有少部分未反應(yīng),Al(Mg2SiO4:C=1:5)、A2試樣(Mg2SiO4:C=1:6)的配方合成效果很好。1700℃時原料反應(yīng)完全,合成

3、效果達(dá)到最佳。當(dāng)溫度達(dá)到1750℃時,SiC晶體形狀發(fā)生改變,MgO消失,此溫度過高不利于反應(yīng)的進(jìn)行。氮?dú)鈿夥障?在1650℃和1700℃溫度下反應(yīng)都不能完全進(jìn)行,但在1700℃A2試樣中出現(xiàn)了Si3N4物相。說明氬氣氣氛比氮?dú)鈿夥崭欣诜磻?yīng)的進(jìn)行。
　　 (2)MgAl2O4-SiC-C復(fù)合材料的制備加入理論摩爾比的Al2O3時,在1700℃時結(jié)晶達(dá)到最佳,A3試樣的配方結(jié)果最好,說明增加炭含量有利于反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)加入少量礬

4、土?xí)r,1650℃溫度下A3的結(jié)晶最好。1700℃時MgAl2O4晶體呈熔融狀態(tài),有成片的FeSi出現(xiàn),但SiC未受溫度影響。
　　 (3)研究MgO-SiC-C復(fù)合材料的燒結(jié)性能時,燒結(jié)前試樣酥松多孔,不夠致密。經(jīng)過燒結(jié)后,試樣的氣孔率明顯降低,體積密度增加,耐壓強(qiáng)度增大,這說明燒結(jié)有效地促進(jìn)了材料的致密化,性能得到了改善。
　　 (4)初步研究MgO-SiC-C復(fù)合材料的抗氧化性能時,氬氣氣氛下1650℃和1700℃溫