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加入碳化硅对浇注料性能有什么影响

日期: 2020-04-02
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碳化硅属于高档耐火原料,在耐火浇注料中起耐碱、抗侵蚀、高导热、抗热震和抗结皮的作用。

 

添加量在 5%以上具有良好的耐碱性,加入量增大,相应的抗侵蚀、抗热震等性能得以提高。但在刚玉-莫来石浇注料中添加微量碳化硅对常温物理性能、高温抗折强度和微观结构的影响,同时微量碳化硅不会明显提高浇注料的导热系数和热量损失。


加入碳化硅对浇注料性能有什么影响

 

碳化硅加入量对浇注料的显气孔率的影响,随着碳化硅加入量增加,1 400 ℃热处理后显气孔率逐渐减小,表明随着碳化硅表面液相SiO2增多,形成更多封闭气孔,在高温下显气孔不断减少,致密化程度会提高。

 

碳化硅加入量对耐火浇注料线变化率的影响,随着碳化硅粉加入量增加,1 400℃热处理线变率呈逐渐降低趋势,主要原因是碳化硅表面在高温下被氧化成液相SiO2膜,呈体积增大趋势,这种反应由表及里缓慢发生,相应的抵消了基体产生的收缩。另外1 100-1 350 ℃也是莫来石形成阶段,碳化硅外层氧化形成液相SiO2,与氧化铝微粉二次反应生成交错分布的、针状莫来石晶相,伴随较大的体积膨胀,补尝了部分线收缩。

 

碳化硅加入量对耐火浇注料抗折强度和耐压强度的影响,随着碳化硅细粉加入量增加,在110 ℃烘干抗折强度和耐压强度变化不大,此阶段主要依靠水泥水化结合和SiO2微粉凝胶结合为主。如果浇注料经1 400℃烧后,抗折强度和耐压强度逐渐升高,一方面随着碳化硅含量增加,氧化所形成的液相SiO2量有助于促进基质烧结,颗粒与粉料之间的结合力相应增强。碳化硅形成的液相SiO2、熔融软化的SiO2微粉与氧化铝微粉二次反应,形成交错分布的莫来石晶相,基质的莫来石化显著提高了浇注料的结构强度,并且随着碳化硅表面莫来石化,延缓了碳化硅的氧化进程,可长期保持结构特性。

 

碳化硅加入量对耐火浇注料高温抗折强度的影响,在耐火浇注料1 400℃烧后的高温抗折强度,随着碳化硅含量增加,高温抗折呈明显增强趋势,远高于未添加碳化硅的浇注料,这是碳化硅带来非常显著的特征。

 

加入碳化硅对浇注料性能有什么影响

刚玉-莫来石浇注料中添加微量碳化硅,浇注料的性能多方面都有所提升:

1)能够降低烧后线收缩率,保持体积稳定性。

2)可获得低气孔率、结构致密浇注料,有助于提高抗侵蚀性。

3)基质内部、基质与骨料之间广泛生成莫来石晶相,随着莫来石发育长大,呈交错分布,提高了浇注料的基质与骨料的结合强度。

4)可显著提高耐火浇注料的高温抗折强度。


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