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Effects of Al-Si Addition on Thermomechanical Properties of Low-carbon MgO-C Materials

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China's Refractories 2013年第2期22卷 11-14页

作者： REN Zhen ge tiezhu ZHONG Xiangchong High Temperature Ceramics Institute Zhengzhou University

Effects of Al- Si addition on hot modulus of rup- ture ~ HMOR） . thermal shock resistance ~ TSR~ . phase composition and mierostructure of low-carbon MgO - C materials were investigated. The results show that： Al and Si addition to low-carbon MgO - C materials leads to dramatic increase in MOR at elevated temperatures; it increases from 4 MPa to 11 -21 MPa at 1 200 ℃ and from 2 MPa to 21 -29 MPa at 1 400 ℃. Al and Si addition to low-carbon MgO - C materials also improves TSR： residual strength ratio after thermal shock when △T = 1 200 ℃ is increased,from 44% to 73% - 77%. Al reacts with C and N2 to form, Al4C3 and AlN, Si reacts with C to form SiC. Ultimately. in-situ formed non- oxides increase appreciably with temperature rising and are well interlaced in periclase skeleton structure at 1 300 -1 400 ℃. which is beneficial to thermomechanical properties.

关键词： low-carbon, magnesiacarbon material, aluminum- silicon addition thermomeehanieal properties

Effect of High Temperature Calcination on Structure and Properties of Bauxite-based Homogeneous Clinkers

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China's Refractories 2019年第3期28卷 39-44页

作者： YAN Senwang ZHAO Hua ZHANG Qianqian ge tiezhu High Temperature Ceramics Institute Zhengzhou UniversityZhengzhou 450052China Henan Key Laboratory of High Temperature Functional Ceramics Zhengzhou UniversityZhengzhou 450052China Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co. Ltd.Luoyang 471039China

In this paper,the effect of high temperature calcination on the structure and properties of bauxite-based homogeneous clinkers calcined at different temperatures for different durations was *** results show that with the rising of calcination temperature and the prolonging of holding time,the volume density of bauxite-based homogeneous clinkers increases and the apparent porosity *** high temperature calcination,the linear expansion of bauxitebased homogeneous clinker is smaller than that of the non-calcined *** calcined at high temperatures or not,the thermal shock resistance of bauxite-based homogeneous clinkers is *** crystalline phases of bauxite-based homogeneous clinkers are mainly mullite and *** is more glass phase in the bauxite-based homogeneous clinkers without *** calcination at high temperatures the glass phase content decreases significantly,and the mullite crystals develop better forming the cross-network structure.

关键词： bauxite-based homogeneous clinker high temperature calcination structure properties

矾土基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的制备、性能与结构

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耐火材料 2005年第2期39卷 101-103页

作者：葛铁柱梁耀华钟香崇郑州大学高温功能材料河南省重点实验室郑州450052

研究了以高铝钒土为熟料和锆英砂为原料、采用电熔工艺法制备的矾土基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的理化性能、物相组成和显微结构,并用这些合成料制备了Al2O3 -ZrO2 -C试样,检测其常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性;同时还与氧化... 详细信息

研究了以高铝钒土为熟料和锆英砂为原料、采用电熔工艺法制备的矾土基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的理化性能、物相组成和显微结构,并用这些合成料制备了Al2O3 -ZrO2 -C试样,检测其常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性;同时还与氧化铝基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料进行了相应性能的比较。结果表明,矾土基电熔合成料的化学矿物组成、性能和显微结构均与氧化铝基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的相似,而且用其生产的Al2O3 -ZrO2 -C制品的性能也达到了用氧化铝基电熔合成料所能达到的水平,可用于实际生产。

关键词：电熔锆刚玉锆莫来石矾土基合成制备高铝矾土熟料高温抗折强度氧化铝基显微结构理化性能物相组成物理性能抗热震性矿物组成锆英砂

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矾土基莫来石料的工业生产实践

耐火材料 2007年第5期41卷 359-361,365页

作者：杨中正徐恩霞葛铁柱华北水利水电学院材料实验室郑州450052 郑州大学高温材料研究所

以Ⅱ等高铝矾土碎矿（≤3mm）和煤矸石碎矿（≤3mm）为原料，按照矾土基莫来石熟料叫（Al2O3）：68％～72％的要求，将它们按一定比例混合配制成混合料，接着将混合料湿磨至0．044mm以均化化学成分，经湿法挤泥成型、烘干后分别在1550℃... 详细信息

以Ⅱ等高铝矾土碎矿（≤3mm）和煤矸石碎矿（≤3mm）为原料，按照矾土基莫来石熟料叫（Al2O3）：68％～72％的要求，将它们按一定比例混合配制成混合料，接着将混合料湿磨至0．044mm以均化化学成分，经湿法挤泥成型、烘干后分别在1550℃、1600℃和1700℃煅烧6h，冷却后测定其显气孔率和体积密度以确定烧结温度。工业生产实践表明：制备矾土基莫来石料适宜的烧成温度约为1600℃，所得莫来石料的成分均匀、结构均匀、性能稳定。它们的显气孔率≤1．5％、体积密度≥2．81g·cm^-2、荷重软化开始温度为1610～1650℃。与实验室结果相比，其烧成温度降低约100cC，且体积密度提高0．06g·cm^-2以上（实验室≥2．75g·cm^-3）。这初步验证了采用本工艺制备矾土基莫来石料的工业可行性。

关键词：矾土煤矸石莫来石工业实践

Al-Zn复合低碳MgO-Al_2O_3-C材料埋炭热处理后的抗氧化性

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耐火材料 2017年第1期51卷 10-12页

作者：任桢葛铁柱赵飞钟香崇郑州大学河南省高温功能材料重点实验室河南郑州450052

为了研究Al-Zn复合低碳MgO-Al_2O_3-C材料在不同温度埋炭热处理过程中的变化及其对材料抗氧化性的影响,以电熔镁砂、鳞片石墨、Al粉和Zn粉为原料,分别制成Al复合和Al-Zn复合低碳MgO-Al_2O_3-C试样,经200℃烘烤12 h后,分别在600、1000、1... 详细信息

为了研究Al-Zn复合低碳MgO-Al_2O_3-C材料在不同温度埋炭热处理过程中的变化及其对材料抗氧化性的影响,以电熔镁砂、鳞片石墨、Al粉和Zn粉为原料,分别制成Al复合和Al-Zn复合低碳MgO-Al_2O_3-C试样,经200℃烘烤12 h后,分别在600、1000、1 200和1 500℃埋炭热处理3 h,然后在空气气氛中进行室温至1 500℃的热重分析,并测量热重试验后试样的氧化层厚度。结果表明:1)在600℃埋炭热处理过程中,试样因树脂挥发变得多孔疏松,导致其抗氧化性变差。2)1 000~1 500℃埋炭热处理后,Al复合低碳MgO-Al_2O_3-C试样因原位生成非氧化物而致密化,抗氧化性随埋炭热处理温度的升高而增强。而Al-Zn复合试样在因原位生成非氧化物而致密化的同时,也因Zn的挥发而疏松化;并且随埋炭热处理温度的升高,疏松化超过致密化。因此,其抗氧化性随埋炭热处理温度的升高而变差。

关键词：低碳MgO-Al2O3-C Al粉 Zn粉埋炭热处理抗氧化性

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骨料浸渍硅溶胶对矾土基耐火材料性能的影响

耐火材料 2020年第2期54卷 98-102页

作者：张千千葛铁柱刘乐璇郑州大学河南省高温功能材料重点实验室河南郑州450052

为了改善矾土基耐火材料的力学性能和抗热震性能,分别以SiO2含量(w)为15%和30%的硅溶胶对3~1 mm的矾土熟料粗颗粒进行浸渍处理,再与≤1 mm的矾土熟料颗粒、≤0.074 mm的矾土熟料细粉、α-Al2O3微粉、≤0.074 mm的红柱石细粉、≤0.074 m... 详细信息

为了改善矾土基耐火材料的力学性能和抗热震性能,分别以SiO2含量(w)为15%和30%的硅溶胶对3~1 mm的矾土熟料粗颗粒进行浸渍处理,再与≤1 mm的矾土熟料颗粒、≤0.074 mm的矾土熟料细粉、α-Al2O3微粉、≤0.074 mm的红柱石细粉、≤0.074 mm的广西白泥、纸浆废液等经配料、成型、干燥、烧成(1400、1450和1500℃保温3 h),制得矾土基耐火材料,同时制备了使用未浸渍3~1 mm矾土熟料的空白试样。结果表明:1)随着烧成温度的升高,试样的常温抗折强度和常温耐压强度呈先升高后降低的变化趋势,其最佳烧成温度为1450℃。2)随着浸渍用硅溶胶浓度的提高,试样的烧后线变化增大,体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度降低,高温抗折强度、荷重软化温度和抗热震性能提高,这是由骨料表面硅溶胶层中的SiO2与骨料及周围基质中的Al2O3反应生成了莫来石所致。3)当浸渍用硅溶胶中SiO2含量(w)为15%时,材料的综合性能最优。

关键词：硅溶胶浸渍骨料矾土基耐火材料强度抗热震性

引入镁砂对矾土基刚玉-莫来石均质料性能的影响

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耐火材料 2018年第5期52卷 368-371页

作者：安建成葛铁柱李向威钟香崇郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001 山西省耐火材料产品质量监督检验站山西阳泉045000

在以两种不同化学组成的矾土生料为原料制备的80级矾土基均质料的基础上,研究了通过外加不同比例(加入质量分数分别为0、2%、4%、8%)、不同粒度(分别为3~1和1~0. 5 mm)的烧结镁砂对其烧结性能、物相组成和显微结构的影响。结果显示:以... 详细信息

在以两种不同化学组成的矾土生料为原料制备的80级矾土基均质料的基础上,研究了通过外加不同比例(加入质量分数分别为0、2%、4%、8%)、不同粒度(分别为3~1和1~0. 5 mm)的烧结镁砂对其烧结性能、物相组成和显微结构的影响。结果显示:以两种铝矾土生料为原料在最佳烧结条件为1 570℃保温3 h,可制备w(Al_2O_3)≈80%的矾土基均质料,其主要物相为莫来石和刚玉,二者分布均匀且交叉排列形成无序结构。以此为基础,外加4%(w)粒度为3~1 mm的烧结镁砂时,可在保证矾土基刚玉-莫来石均质料耐高温性和体积密度不降低的前提下,减少低熔点物,促进晶体发育,同时还能引入尖晶石相。

关键词：刚玉-莫来石均质料铝矾土生料镁砂镁铝尖晶石

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异型B_4C陶瓷制品的制备与性能

稀有金属材料与工程 2008年第A1期37卷 414-416页

作者：马成良葛铁柱王成春王瑞臧东营郑州大学高温功能材料河南省重点实验室河南郑州450052 郑州崟成磨料磨具有限公司河南郑州450100

研究了无压烧结工艺制备异型B_4C陶瓷制品时的工艺条件对材料性能与结构的影响。结果表明:采用适宜粒度的碳化硼超细粉,添加少量成型和烧结助剂,经干压成型或注浆成型工艺,在真空感应炉中最高温度2050℃时保温1 h无压烧结条件下,可获得... 详细信息

研究了无压烧结工艺制备异型B_4C陶瓷制品时的工艺条件对材料性能与结构的影响。结果表明:采用适宜粒度的碳化硼超细粉,添加少量成型和烧结助剂,经干压成型或注浆成型工艺,在真空感应炉中最高温度2050℃时保温1 h无压烧结条件下,可获得相对密度96%～97%的异型B_4C陶瓷制品。采用注浆成型的试样和干压成型试样相比性能、结构较好,但略差于热压烧结试样。

关键词： B4C 陶瓷无压烧结异型制品

α-Al_2O_3微粉激光粒度分析的若干影响因素

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金刚石与磨料磨具工程 2009年第4期29卷 48-51,55页

作者：刘新红程宝珠曹新民葛铁柱郑州大学材料学院郑州450052 河南工业大学郑州450007 郑州机械研究所郑州450052

借助激光粒度仪研究了超声分散时间、遮光度、超声强度和泵速以及分散剂种类及其加入量对α-Al2O3微粉粒度分布的影响,结果表明:(1)分散时间为2～3min,泵速为2200r/min,超声强度为14,遮光度为5%～7%时,分散效果较好;(2)加入分散剂可将... 详细信息

借助激光粒度仪研究了超声分散时间、遮光度、超声强度和泵速以及分散剂种类及其加入量对α-Al2O3微粉粒度分布的影响,结果表明:(1)分散时间为2～3min,泵速为2200r/min,超声强度为14,遮光度为5%～7%时,分散效果较好;(2)加入分散剂可将细小粒子进一步分散,聚丙烯酸铵和FS-10的分散效果优于三聚磷酸钠和六偏磷酸钠;(3)分散剂的较佳加入量为:三聚磷酸钠0.045%、六偏磷酸钠0.03%、聚丙烯酸铵0.04%～0.07%和FS-100.09%。

关键词： α-Al2O3微粉激光粒度分析分散剂