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刚玉质浇注料气孔孔径与透气度灰色关联度分析

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耐火材料 2018年第5期52卷 334-337页

作者：陈建军王战民曹喜营刘巍中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳471039

为探究刚玉质低水泥浇注料气孔孔径对透气度的影响,以电熔白刚玉和铝酸钙水泥为主要原料,利用浇注料气孔结构参数随烘烤温度(100、300和600℃)和烘烤时间(1、3、5、10、15和24 h)的变化,制备了气孔结构参数不同的低水泥浇注料试样,结合... 详细信息

为探究刚玉质低水泥浇注料气孔孔径对透气度的影响,以电熔白刚玉和铝酸钙水泥为主要原料,利用浇注料气孔结构参数随烘烤温度(100、300和600℃)和烘烤时间(1、3、5、10、15和24 h)的变化,制备了气孔结构参数不同的低水泥浇注料试样,结合灰色系统理论研究了不同孔径范围气孔对透气度的影响。结果表明:100℃烘烤后,孔径在0. 3~0. 1和﹤0. 1μm的气孔与透气度的灰色关联度最大; 300℃烘烤后,孔径在0. 3~0. 1和5~1μm的气孔与透气度的灰色关联度最大; 600℃烘烤后,孔径在0. 3~0. 1和﹤0. 1μm的气孔与透气度的灰色关联度最大。因此,在所有烘烤温度下,孔径在0. 3~0. 1μm的气孔与浇注料的透气度灰色关联度均最大,说明孔径在0. 3~0. 1μm的气孔对浇注料透气度的影响最大。

关键词：刚玉质浇注料气孔孔径透气度灰色关联度烘烤温度烘烤时间

铝酸盐水泥对硅溶胶结合刚玉质浇注料结构与性能的影响

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耐火材料 2023年第6期57卷 523-527页

作者：丁宇航刘会永丛培源蔡玮项冰夏昌勇中冶武汉冶金建筑研究院有限公司湖北武汉430081

结合铝酸盐水泥与硅溶胶各自的优势来改善浇注料的力学性能是一种既廉价又简便的优化策略。以棕刚玉、致密刚玉等为主要原料,硅溶胶和铝酸盐水泥为结合剂,制备了刚玉质浇注料,研究了铝酸盐水泥加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%、3%和... 详细信息

结合铝酸盐水泥与硅溶胶各自的优势来改善浇注料的力学性能是一种既廉价又简便的优化策略。以棕刚玉、致密刚玉等为主要原料,硅溶胶和铝酸盐水泥为结合剂,制备了刚玉质浇注料,研究了铝酸盐水泥加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%、3%和4%)对硅溶胶结合刚玉质浇注料的影响。结果表明,铝酸盐水泥水化促进了硅溶胶的凝聚缩合反应,同时形成Si—O—Ca、Si—O—Al化学键,加快形成稳定的三维网络结构。随着铝酸盐水泥加入量的增加,试样经110℃养护后的常温强度增大,经1 100、1 400℃热处理后的常温强度先升高后降低,经1 400℃热处理后的高温抗折强度迅速下降,热震后的常温抗折强度先升高后小幅下降,强度保持率则逐渐增加。添加1%(w)铝酸盐水泥的硅溶胶结合浇注料试样的综合性能最佳。

关键词：刚玉质浇注料硅溶胶铝酸盐水泥结合剂

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活性氧化铝微粉对刚玉质浇注料性能的影响

耐火材料 2022年第5期56卷 423-426页

作者：唐海石颖恒员文杰武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心湖北武汉430081

以板状刚玉、活性氧化铝微粉、铝酸钙水泥为原料制备了刚玉质浇注料。研究了3种市售活性氧化铝微粉对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明:1)氧化铝微粉杂质含量、粒度与比表面积的差异会影响CA的生成量。2)粒度更小、分布更窄的微粉对浇... 详细信息

以板状刚玉、活性氧化铝微粉、铝酸钙水泥为原料制备了刚玉质浇注料。研究了3种市售活性氧化铝微粉对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明:1)氧化铝微粉杂质含量、粒度与比表面积的差异会影响CA的生成量。2)粒度更小、分布更窄的微粉对浇注料的填充效果最佳,因而添加该微粉的试样烧后呈现更致密的显微结构与更优的力学性能。3)刚玉质浇注料的烧后强度也与活性氧化铝的烧结性能相关,添加粒度相近但比表面积更大的活性氧化铝微粉的试样具有更高的抗折强度。

关键词：活性氧化铝微粉粒度分布比表面积刚玉质浇注料强度

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刚玉质浇注料孔结构的分形特征

硅酸盐学报 2010年第4期38卷 730-734页

作者：朱伯铨方斌祥李享成姜晓武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地武汉430081

分别以铝酸钙水泥和ρ–Al2O3为结合剂,制备了2种刚玉质浇注料。利用Menger海绵体模型和压汞试验数据,探讨了浇注料经不同温度热处理后的孔结构分形特征。结果表明:刚玉质浇注料的孔结构与结合系统关系不大,其临界孔径为1μm,显示出双... 详细信息

分别以铝酸钙水泥和ρ–Al2O3为结合剂,制备了2种刚玉质浇注料。利用Menger海绵体模型和压汞试验数据,探讨了浇注料经不同温度热处理后的孔结构分形特征。结果表明:刚玉质浇注料的孔结构与结合系统关系不大,其临界孔径为1μm,显示出双重分形特征,微孔区间(≤1μm)的分形维数小于大孔区间(>1μm)的;热处理温度对浇注料孔结构分形维数的影响比微粉填充的影响更为显著。在微孔区间,自由水蒸发导致的分形维数大于结晶水脱失导致的,并远远大于烧结导致的;在大孔区间,烧结导致的分形维数则大于气泡导致的分形维数。

关键词：刚玉质浇注料孔结构分形维数热处理临界孔径

刚玉质浇注料气孔孔径分布及其与强度的相关性

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硅酸盐学报 2009年第6期37卷 994-999页

作者：朱伯铨方斌祥李享成万洪波李宁武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷湖北省重点实验室一省部共建国家重点实验室培育基地武汉430081

分别以活性氧化铝微粉和Al_2O_3-SiO_2凝胶粉作为结合剂,制备了2种刚玉质浇注料。研究了浇注料结构中的气孔孔径分布,并借助回归方程和灰色关联理论分析了不同气孔孔径区间与浇注料强度的相关性。研究发现:浇注料气孔孔径分布受其内部... 详细信息

分别以活性氧化铝微粉和Al_2O_3-SiO_2凝胶粉作为结合剂,制备了2种刚玉质浇注料。研究了浇注料结构中的气孔孔径分布,并借助回归方程和灰色关联理论分析了不同气孔孔径区间与浇注料强度的相关性。研究发现:浇注料气孔孔径分布受其内部微粉填充效应和基质烧结效应共同影响;回归曲线证实浇注料气孔孔径中位径值与其强度间具有很高的相关性,相关因子R^2>0.9;不同孔径区间与浇注料强度的灰色关联度有明显差异,且同一孔径区间与其强度灰色关联度的大小也随热处理温度的变化而变化。对于活性氧化铝微粉结合的刚玉质浇注料,在110～1500℃的整个热处理温度范围内,<0.5μm的气孔孔径区间与强度的灰色关联度最大。

关键词：刚玉质浇注料孔径分布相关性灰色关联理论强度

复合微粉改性刚玉质浇注料的制备及其抗渣侵蚀性能研究

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复合微粉改性刚玉质浇注料的制备及其抗渣侵蚀性能研究

作者：李嘉明中南大学

学位级别：硕士

二次精炼技术快速发展对钢包内衬用耐火浇注料提出了节能降耗、成本优化及性能改进等方面的新需求,为提高传统刚玉质浇注料的抗渣侵蚀性能,本文综合利用氧化物微粉易于形成强陶瓷结合、碳酸盐微粉易分解形成微孔及碳化物微粉具有强还原... 详细信息

二次精炼技术快速发展对钢包内衬用耐火浇注料提出了节能降耗、成本优化及性能改进等方面的新需求,为提高传统刚玉质浇注料的抗渣侵蚀性能,本文综合利用氧化物微粉易于形成强陶瓷结合、碳酸盐微粉易分解形成微孔及碳化物微粉具有强还原性等优点,制备了α-AlO-碱式碳酸锆(ZBC)和α-AlO-SiC复合微粉改性刚玉质浇注料。研究了工艺参数(材料组分和烧结温度)对刚玉质浇注料微观结构、力热性能、抗渣侵蚀性能的影响,阐明了其抗渣侵蚀机理。在此基础上,采用刷涂-热蒸镀法(SP-TED)在复合微粉改性刚玉质浇注料表面制备了AlO-CrO-TiO/Al-Cr复相涂层,深入研究了复相涂层的微观结构、硬度和抗渣侵蚀性能。主要研究成果如下:(1)ZBC原位分解产生的ZrO与基质形成“晶间”、“晶内”亚微米复合结构,优化了浇注料的孔结构,促进了基质结构的致密化。原位生成的CA增强了材料的弹性模量,并且微米级ZrO晶粒能够钉扎裂纹而抑制其扩展,浇注料的强度提升了25.8%-42.9%,材料的抗热震性提高。(2)α-AlO-SiC复合微粉中SiC含量不宜过量,含8 wt%SiC的复合微粉改性刚玉质浇注料的骨料-基质处形成了莫来石团簇和SiC晶须结合的致密结构。浇注料通过SiC晶须的纤维桥联等机制抑制了裂纹的偏转和分支,提升了浇注料的力学性能,其耐压强度和残余抗折强度比分别达到61.28 Mpa和88.88%;原位生成的莫来石和钙长石降低了基质的热膨胀系数,改善了材料的热学性能。(3)抗渣侵蚀试验后,α-AlO-ZBC复合微粉改性刚玉质浇注料中原位分解形成的微孔吸收了液态熔渣,促进了侵蚀界面处高熔点复合尖晶石阻挡层的形成,且原位生成的ZrO进入熔渣内部进而增大了熔渣黏度,抑制了熔渣的渗透和侵蚀,抗渣侵蚀性能显著提升;α-AlO-SiC复合微粉改性刚玉质浇注料中SiC将熔渣还原为Fe-Cr合金,大幅降低了熔渣中Fe、Cr元素的含量,并且浇注料表面原位生成的莫来石与熔渣反应形成大量低熔点铝硅酸盐,导致侵蚀层致密化并增大了熔渣黏度,改善了浇注料的抗渣侵蚀性能。(4)采用SP-TED法在复合微粉改性刚玉质浇注料表面制备了AlO-CrO-TiO/Al-Cr复相涂层,通过分析复相涂层的微观结构阐明了其形成机制。涂层整体完整、致密性良好且与基体结合较为紧密,其厚度分布在200-500μm。所制备的复相涂层硬度超过1000 HV,其中α-AlO-SiC复合微粉改性刚玉质浇注料表面30 wt%AlO-70wt%CrO-6 wt%TiO/Al25-Cr75复相涂层的硬度高达1782.3 HV。(5)α-AlO-SiC复合微粉改性刚玉质浇注料表面涂覆30wt%AlO-70 wt%CrO-6 wt%TiO/Al75-Cr25复相涂层后材料的抗渣侵蚀率仅为3.58%。该样品优异的抗渣侵蚀性能主要得益于涂层在“预侵蚀”时形成的CrC还原了熔渣中大部分FeO和CrO,另外AlCrO与熔渣反应生成大量的铝硅酸盐,显著提升了熔渣黏度,从而改善了材料的抗渣侵蚀性能。图62幅,表17个,参考文献138篇

关键词：刚玉质浇注料复合微粉力学性能抗渣侵蚀性能涂层防护

活性氧化铝微粉特性对刚玉质浇注料性能的影响

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耐火材料 2022年

作者：唐海石颖恒员文杰武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心

以板状刚玉、活性氧化铝微粉、铝酸钙水泥为原料制备了刚玉质浇注料。研究了三种市售活性氧化铝微粉对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明，氧化铝微粉杂质含量、粒度与比表面积的差异会影响CA;的生成量。粒度更小分布更窄的微粉于浇注... 详细信息

以板状刚玉、活性氧化铝微粉、铝酸钙水泥为原料制备了刚玉质浇注料。研究了三种市售活性氧化铝微粉对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明，氧化铝微粉杂质含量、粒度与比表面积的差异会影响CA;的生成量。粒度更小分布更窄的微粉于浇注料中的填充效果最佳，因而添加该微粉的试样烧后呈现更致密的显微结构与更优的力学性能。除此之外，刚玉质浇注料的烧后强度也与活性氧化铝的烧结性能相关，添加粒度相近但比表面积更大的活性氧化铝微粉的试样具有更高的抗折强度。

关键词：活性氧化铝微粉粒度分布比表面积刚玉质浇注料强度

ZnO前驱体对铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料性能的影响

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耐火材料 2021年第5期55卷 444-447页

作者：郭柳赵宗强马俊花陈留刚郑州大学材料科学与工程学院河南省高温功能材料重点实验室河南郑州450052

以板状刚玉、活性氧化铝为原料,铝酸钙水泥(CAC)为结合剂,选取氢氧化锌和碱式碳酸锌两种ZnO前驱体,制备了CAC结合刚玉质试样,研究了两种前驱体对CAC结合刚玉质浇注料基质的相组成和显微结构的影响,分析了影响浇注料高温性能的原因。结... 详细信息

以板状刚玉、活性氧化铝为原料,铝酸钙水泥(CAC)为结合剂,选取氢氧化锌和碱式碳酸锌两种ZnO前驱体,制备了CAC结合刚玉质试样,研究了两种前驱体对CAC结合刚玉质浇注料基质的相组成和显微结构的影响,分析了影响浇注料高温性能的原因。结果表明:粒度较小的氢氧化锌(d_(50)=1.26μm)在试样制备过程中容易发生团聚,热处理后生成颗粒状的锌铝尖晶石,阻碍了CA_(6)的生长,降低了浇注料的强度;粒度较大的碱式碳酸锌(d 50=2.91μm),分散性较好,浇注料经热处理后,碱式碳酸锌生成原位纳米级ZnO,ZnO或Zn^(2+)扩散入铝酸钙相中,促进了CA_(2)之间和CA_(6)之间的烧结,显著提高了CAC结合刚玉质浇注料的高温性能。

关键词：铝酸钙水泥刚玉质浇注料氢氧化锌碱式碳酸锌 ZnO 高温性能

养护湿度对铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料性能的影响

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耐火材料 2021年第6期55卷 466-470页

作者：李烨陆昕昱廖桂华丁达飞王青峰张举叶国田洛阳理工学院材料科学与工程学院河南洛阳471023 郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450001 中国中化集团有限公司创新与战略发展部北京100031

以板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉和铝酸钙水泥为原料制备刚玉质浇注料试样。将试样于25℃分别在不同的湿度养护3 d,再在110℃烘干24 h后分别于800、1100、1450和1620℃保温3 h进行热处理,研究了养护湿度(40%、70%和100%)对其性能、物相... 详细信息

以板状刚玉、α-Al_(2)O_(3)微粉和铝酸钙水泥为原料制备刚玉质浇注料试样。将试样于25℃分别在不同的湿度养护3 d,再在110℃烘干24 h后分别于800、1100、1450和1620℃保温3 h进行热处理,研究了养护湿度(40%、70%和100%)对其性能、物相组成、显微结构的影响。结果表明:随着养护湿度的降低,浇注料的脱模强度、烘干强度及中高温热处理后的常温抗折强度增大,而显气孔率及热震后的抗折强度保持率逐渐降低。另外,随着养护湿度降低,铝酸钙水泥的水化程度更高,1620℃热处理后浇注料的骨料与基质结合更加紧密。

关键词：养护湿度铝酸钙水泥刚玉质浇注料强度