干熄焦炉用原位生成AlN晶须增强莫来石-碳化硅质耐火材料

论文摘要

为了提高干熄焦炉斜道支柱用耐火材料的强度与韧性,在莫来石-碳化硅耐火砖中引入不同量的Al粉（其质量分数分别为2%、4%、6%和8%）,并研究了Al粉粒径（中位粒径分别为74、38和13μm）、氮化温度（600、850、1 000和1 200℃）及催化剂（分别为纳米Fe粉与氮化硅铁,外加质量分数均为0. 5%）对其在氮气气氛下烧成后结构与性能的影响。结果表明:随着Al粉加入量的增加,试样的高温抗折强度逐步提高,Al粉的加入量（w）为6%时,其高温抗折强度可达41. 3 MPa,是普通莫来石-碳化硅耐火砖的3倍以上;在5 MPa载荷作用下,经7次循环后,1 400℃时普通莫来石-碳化硅耐火砖试样发生断裂,而添加Al粉的试样在18 MPa载荷作用下还可继续承受载荷循环作用;升温至800℃左右,材料中的Al与N2反应生成AlN,继续升高温度或延长保温时间,生成了AlN晶须;添加微量的纳米Fe粉催化剂,600℃氮化气氛处理后即生成了AlN,850℃形成了AlN晶须,从而使试样的强度和韧性显著提高。综合考虑各项性能,Al粉的适合加入量为6%（w）,最佳Al粉的中位粒径为38μm,最佳催化剂为纳米Fe,其对应的最佳氮化温度为850℃。

论文目录

• 1 试验
•   1.1 主要原料与试样制备
•   1.2 性能检测
• 2 结果与讨论
•   2.1 Al粉加入量的影响
•     2.1.1 常温物理性能
•     2.1.2 高温抗折强度与抗热震性
•   2.2 Al粉粒径及氮化温度的影响
•     2.2.1 常温物理性能
•     2.2.2 高温抗折强度与抗热震性
•     2.2.3 物相组成与显微结构
•   2.3 催化剂的氮化效果分析
•     2.3.1 常温物理性能
•     2.3.2 高温抗折强度与抗热震性
•     2.3.3 应力-位移曲线分析
•     2.3.4 显微结构分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张美杰,倪康祥,顾华志,夏秋林,李国群,虞畅

关键词: 干熄焦炉,晶须,莫来石碳化硅

来源: 耐火材料 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室,浙江红鹰集团股份有限公司

基金: 国家自然科学基金资助项目(51772222,51474165)

分类号: TQ175.1

页码: 247-253

总页数: 7

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