稀土氧化物對鎂質耐火材料性能和結構影響的研究.pdf

1、本文綜述了堿性耐火材料的特點以及稀土氧化物在高溫結構材料和耐火材料中的研究和應用現(xiàn)狀。以此為基礎，研究了添加稀土氧化物對鎂質耐火材料、鎂尖晶石耐火材料性能的影響，并借助于掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X-射線衍射儀(XRD)等測試手段對所制備材料的顯微結構、物相組成進行觀察和分析。 以電熔鎂砂和稀土氧化物粉末(Y2O3、La2O3、Nd2O3、CeO2)為原料，研究了稀土氧化物對鎂質耐火材料燒結性能、力學性能和

2、高溫性能的影響。結果表明：(1)適量的稀土氧化物可有效促進鎂質耐火材料的燒結，增強材料的致密化特性。(2)從位移量—溫度曲線變化趨勢可以推理出：適量的稀土氧化物有利于增強材料抵抗高溫和荷重同時作用的能力，但過多的稀土氧化物反而會降低其抵抗能力。(3)和未加稀土氧化物的試樣相比，加入1Wt％Y2O3的試樣表現(xiàn)出良好高溫力學性能，1400℃時的抗折強度由原來的1.57MPa提高到11.01MPa；適量的La2O3和Nd2O3也能提高材料的高

3、溫抗折強度，但程度不大；CeO2對材料高溫抗折強度的提高基本沒有影響。(4)在△T=1100℃的條件下，經五次冷熱循環(huán)后加入1Wt％Y2O3的試樣抗折強度保持率達到90.1％，表明少量的Y2O3可顯著改善鎂質耐火材料的熱震穩(wěn)定性；其它的稀土氧化物不利于材料熱震穩(wěn)定性的提高。(5)在1550～1700℃范圍內，提高燒成溫度并不能導致材料性能的提高；復合稀土氧化物有利于提高鎂質耐火材料的高溫抗折強度。(6)由XRD物相分析可知稀土氧化物不同

4、程度地與鎂砂中的雜質成分發(fā)生了各種反應，借助于SEM和EDS顯微分析手段可知，試樣燒成后存在于材料中的部分稀土硅酸鹽相進入到方鎂石晶粒間。 以電熔鎂砂、白剛玉細粉和四種稀土氧化物粉末(Y2O3、La2O3、Nd2O3、CeO2)為原料，使坯體在燒成過程中形成尖晶石，研究了稀土氧化物對鎂尖晶石耐火材料燒結性能、力學性能和高溫性能的影響。研究結果表明，稀土氧化物可以促進鎂尖晶石耐火材料的燒結；稀土氧化物有利于尖晶石的生長和發(fā)育；稀土