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Mg2SiO4前驱体对电熔MgO质耐火材料烧结性能及热震稳定性的影响

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陶瓷学报 2020年第2期41卷 202-207页

作者：侯庆冬罗旭东谢志鹏安迪辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114051 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

采用共沉淀法得到的Mg2SiO4前驱体作为结合剂,制备综合性能良好的电熔MgO质耐火材料。首先通过DSC-TG,XRD和SEM测试手段分别对Mg2SiO4前驱体的热分析、物相组成和微观结构进行表征,而后着重探究Mg2SiO4前驱体对电熔MgO质耐火材料烧结性... 详细信息

采用共沉淀法得到的Mg2SiO4前驱体作为结合剂,制备综合性能良好的电熔MgO质耐火材料。首先通过DSC-TG,XRD和SEM测试手段分别对Mg2SiO4前驱体的热分析、物相组成和微观结构进行表征,而后着重探究Mg2SiO4前驱体对电熔MgO质耐火材料烧结性能和热震稳定性的影响。结果表明:前驱体经1000℃煅烧后完全转化成晶粒发育完整的镁橄榄石;随着Mg2SiO4前驱体引入量的增加,试样经1550℃烧结后的体积密度、线收缩率、常温耐压强度均呈先增大后减小趋势;引入2wt.%Mg2SiO4前驱体的试样烧结后,其体积密度和耐压强度最大,分别为3.18g·cm^-3和243MPa,而且其水冷循环次数高达15次;镁橄榄石与方镁石颗粒间的协同作用有利于提高电熔MgO质耐火材料的热震稳定性。

关键词： Mg2SiO4前驱体共沉淀法电熔MgO质耐火材料烧结性能热震稳定性

镁橄榄石前驱体溶胶结合电熔镁砂基耐火材料基质的烧结性能

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耐火材料 2018年第6期52卷 426-429页

作者：侯庆冬罗旭东谢志鹏李振辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院辽宁鞍山114051 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

为提高电熔镁砂基耐火材料的烧结性能,以Na_2SiO_3·9H_2O和MgCl_2·6H_2O制备的镁橄榄石前驱体溶胶作为结合剂,以粒度≤0. 074 mm的电熔镁砂细粉为主原料,研究镁橄榄石前驱体溶胶加入量(质量分数分别为0、1%、2%和3%)对电熔镁砂基耐火... 详细信息

为提高电熔镁砂基耐火材料的烧结性能,以Na_2SiO_3·9H_2O和MgCl_2·6H_2O制备的镁橄榄石前驱体溶胶作为结合剂,以粒度≤0. 074 mm的电熔镁砂细粉为主原料,研究镁橄榄石前驱体溶胶加入量(质量分数分别为0、1%、2%和3%)对电熔镁砂基耐火材料基质试样性能、显微结构及物相组成的影响。结果表明:随着镁橄榄石前驱体溶胶加入量的增加,1 450和1 550℃保温2 h烧后试样的体积密度、烧后线收缩率、常温耐压强度呈先增大后减小趋势,加入2%(w)的镁橄榄石前驱体溶胶时,1 550℃烧后试样的体积密度和耐压强度最大,镁橄榄石颗粒均匀分布在镁砂颗粒表面及颗粒间隙处,两相晶粒边界完整清晰,填充颗粒边界气孔,形成致密的显微结构。可见,加入镁橄榄石前驱体溶胶对电熔镁砂基耐火材料基质起到促烧结作用。

关键词：镁橄榄石前驱体溶胶电熔镁砂基耐火材料基质烧结性能显微结构

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ZrO2对商用氧化物制备镁铝尖晶石的影响

耐火与石灰 2017年第4期42卷 52-57,62页

作者：侯庆冬罗旭东

以商用电熔镁砂和烧结氧化铝为原料,通过一步烧结固体氧化反应,制备了化学计量组成的致密镁铝尖晶石。氧化物原料混合后在150MPa单轴加压条件下压实,然后在1 200~1 600℃下烧成。研究了最大加入量为2%的ZrO_2添加剂对镁铝尖晶石的影响,... 详细信息

以商用电熔镁砂和烧结氧化铝为原料,通过一步烧结固体氧化反应,制备了化学计量组成的致密镁铝尖晶石。氧化物原料混合后在150MPa单轴加压条件下压实,然后在1 200~1 600℃下烧成。研究了最大加入量为2%的ZrO_2添加剂对镁铝尖晶石的影响,通过检测热膨胀研究了加入ZrO_2添加剂后尖晶石的形成。对烧后制品致密性和相组成进行了表征,并对1 600℃烧后制品抗折强度和抗热震性进行了表征。为了了解晶粒变化对组成物烧结性以及ZrO_2对烧后试样的影响,利用能谱对晶粒的显微结构进行了研究。结果发现ZrO_2促进了尖晶石的形成和致密化,对于含有ZrO_2的组成来说,随着试样的强度值增大,显微结构致密化。同时直到经历6次热循环,含有ZrO_2的试样仍然具有较高的残余强度。

关键词：尖晶石固相反应氧化锆烧结性

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纳米莫来石结合耐火浇注料的高温应用研究

耐火与石灰 2017年第1期42卷 28-34页

作者：侯庆冬罗旭东

利用合成莫来石溶胶作为结合剂开发研制高纯氧化铝浇注料。采用湿化学法制备莫来石溶胶,表征了其固体含量、粒径大小、热分析、随温度变化的相组成、显微结构等指标。两种不同百分含量的莫来石溶胶用在两组不同粒度级配的高铝浇注料中,... 详细信息

利用合成莫来石溶胶作为结合剂开发研制高纯氧化铝浇注料。采用湿化学法制备莫来石溶胶,表征了其固体含量、粒径大小、热分析、随温度变化的相组成、显微结构等指标。两种不同百分含量的莫来石溶胶用在两组不同粒度级配的高铝浇注料中,采取传统工艺制备浇注料,并表征3个不同温度烧后的浇注料性能。最后,研发的浇注料的最好组成与同样粒度级配并利用商业硅溶胶结合的高铝浇注料的组成相对比,莫来石溶胶结合高铝浇注料的高温强度、高温耐侵蚀性和高温抗折强度(高温断裂模量)大大得到了提升,但抗热震性相对较低。

关键词：无水泥浇注料莫来石溶胶侵蚀性高温断裂模量抗热震性

硝酸盐前躯体原位新生氧化镁和氧化铝对反应烧结镁铝尖晶石的影响

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耐火与石灰 2017年第3期42卷 49-56页

作者：侯庆冬罗旭东

由于尖晶石的形成伴有体积膨胀,因此采用一步法固体反应烧结很难合成致密的镁铝尖晶石。本文以商用氧化物为原料,采用一步法固体反应烧结制备反应烧结镁铝尖晶石。研究添加剂硝酸盐前躯体新生MgO和Al_2O_3掺入对烧结镁铝尖晶石的影响。... 详细信息

由于尖晶石的形成伴有体积膨胀,因此采用一步法固体反应烧结很难合成致密的镁铝尖晶石。本文以商用氧化物为原料,采用一步法固体反应烧结制备反应烧结镁铝尖晶石。研究添加剂硝酸盐前躯体新生MgO和Al_2O_3掺入对烧结镁铝尖晶石的影响。九水硝酸铝和六水硝酸镁加入量最高为2%,分别作为新生MgO源和Al_2O_3源。混合后氧化物原料在150MPa的单轴压力下成型,在1 200~1 600℃下烧结。根据膨胀分析法观察尖晶石的形成反应。对烧后试样的致密度、抗折强度、抗热震性、相分析和显微结构演变过程进行表征。在高温条件下,存在过量的MgO和Al_2O_3会加强尖晶石形成反应和致密化。通过显微结构观察尖晶石形成的模式机理。发现添加过量的MgO和Al_2O_3提高了尖晶石的强度,甚至在6~8次热循环后,含有添加剂的尖晶石的残余强度保持较高强度。

关键词：尖晶石硝酸盐添加剂烧结性表征

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纳米晶莫来石粉体的高压致密化研究

耐火与石灰 2018年第3期43卷 59-62页

作者：侯庆冬罗旭东

利用高压烧结法研究纳米晶莫来石粉体。以100℃的升温步幅从1 100℃加热到1 500℃,使用高压凹陷砧型装置在4GPa压力下合成晶粒大小为51nm的莫来石粉体。根据致密化温度函数分析致密试样的物相组成和晶体结构参数。经XRD分析表明,新相(... 详细信息

利用高压烧结法研究纳米晶莫来石粉体。以100℃的升温步幅从1 100℃加热到1 500℃,使用高压凹陷砧型装置在4GPa压力下合成晶粒大小为51nm的莫来石粉体。根据致密化温度函数分析致密试样的物相组成和晶体结构参数。经XRD分析表明,新相(蓝晶石和刚玉)的生成改变了烧后试样的密度。采用高压法可以获得相对致密的烧结体。由于莫来石晶粒生长的各向异性,其微观结构呈针状。在1 400℃煅烧的细长莫来石晶粒的长度达到5μm左右,升高到1 500℃后晶粒变粗并保持原来的针状结构。莫来石粉体的维氏硬度随着烧成温度的升高而增大(直到1 400℃),然而在1 500℃由于晶粒粗化试样的维氏硬度呈下降趋势。

关键词：溶胶-凝胶法微观结构硬度莫来石

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莫来石溶胶结合高铝质耐火材料性能的研究

硅酸盐通报 2018年第5期37卷 1662-1666,1674页

作者：侯庆冬罗旭东谢志鹏于忞杨孟孟辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院鞍山114051 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

为了提高高铝质耐火材料的综合性能,利用共沉淀法得到的莫来石溶胶为结合剂制备高铝质耐火材料。利用XRD和SEM等手段对莫来石溶胶的组成、显微结构和性能进行分析和表征,通过检测高铝质耐火材料试样的体积密度、显气孔率、线变化率和常... 详细信息

为了提高高铝质耐火材料的综合性能,利用共沉淀法得到的莫来石溶胶为结合剂制备高铝质耐火材料。利用XRD和SEM等手段对莫来石溶胶的组成、显微结构和性能进行分析和表征,通过检测高铝质耐火材料试样的体积密度、显气孔率、线变化率和常温耐压强度,重点研究莫来石溶胶的性能及对高铝质耐火材料烧结性能和抗热震性能的影响。结果表明:经1100℃烧后莫来石溶胶的比表面积为26.02 m2/g,溶胶经1300℃烧后完全转化成莫来石;莫来石溶胶的加入使得高铝质耐火材料试样的体积密度增大,显气孔率降低;莫来石溶胶与Al2O3晶形转变的协同作用提高了莫来石溶胶结合高铝质耐火材料的常温耐压强度和热震稳定性。

关键词：莫来石溶胶共沉淀法高铝质耐火材料烧结性能

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水泥窑用耐火材料的应用进展

辽宁科技学院学报 2023年第4期25卷 26-29页

作者：刘德嵩林鑫侯庆冬安徽海螺暹罗耐火材料有限公司安徽芜湖241070 辽宁科技大学材料与冶金学院辽宁鞍山114000

文章综述了水泥窑用耐火材料的发展概况、应用研究及其损坏原因和预防措施,并展望了水泥窑用耐火材料的发展趋势。

关键词：水泥窑耐火材料烧成带过渡带

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莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料性能的影响

机械工程材料 2018年第6期42卷 83-86页

以共沉淀法制备的莫来石溶胶为结合剂,在不同温度(1 100,1 300,1 500℃)烧结制备了刚玉质浇注料,研究了莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料物相组成、烧结性能、常温耐压强度和微观结构的影响。结果表明:随莫来石溶胶添加量的增加,试样的... 详细信息

以共沉淀法制备的莫来石溶胶为结合剂,在不同温度(1 100,1 300,1 500℃)烧结制备了刚玉质浇注料,研究了莫来石溶胶添加量对刚玉质浇注料物相组成、烧结性能、常温耐压强度和微观结构的影响。结果表明:随莫来石溶胶添加量的增加,试样的体积密度先增后降,显气孔率先降后增;试样的物相均主要为刚玉相和莫来石相,随着烧结温度的升高和莫来石溶胶添加量的增加,莫来石相的含量增加,试样的常温耐压强度增大;当莫来石溶胶的质量分数为3%时,1 500℃烧结试样的常温耐压强度最大。

关键词：烧结性能刚玉质浇注料莫来石溶胶共沉淀法