INFLUWENZA TAT-TEMPERATURA TA' PRE-SINTERING TA' PARTIKOLI OĦRAZI TA' ANDALUSIT FUQ IR-REŻISTENZA GĦALL-XOKK TERMALI TA' MATERJAL MULLITE-CORUNDUM

L-istruttura tal-kristall ta 'andalusite (Al₂O₃·SiO₂) tappartjeni għas-sistema orthorhombic, u l-koeffiċjent ta' espansjoni termali tal-partiċelli tiegħu huwa kkaratterizzat minn anisotropija. F'temperatura għolja, tittrasforma b'mod irriversibbli f'fażi tal-ħġieġ b'ħafna mullite u SiO₂, u l-koeffiċjent ta 'espansjoni termali tiegħu jinbidel kif xieraq. Matul il-proċess ta 'mulliteizzazzjoni, l-assi tal-kristall se jinbidel u jsiru kristalli ta' mullite kolonni twal. Il-mikroxquq ikkawżati min-nuqqas ta 'qbil tal-koeffiċjenti ta' espansjoni termali fil-kampjun se jaffettwaw ir-reżistenza tax-xokk termali tal-kampjun, u s-sinterizzazzjoni minn qabel ta 'partiċelli andalusite tista' ttaffi l-effett ta 'hawn fuq
It-tibdil tat-temperatura ta 'qabel il-ħruq jista' jikkontrolla l-grad ta 'mulliteizzazzjoni, u l-koeffiċjent ta' espansjoni termali ta 'xi partiċelli oħxon tal-mullite se jinbidel ukoll, li se jaffettwa d-differenza tal-koeffiċjent ta' espansjoni termali bejn il-partiċelli oħxon andalusite u l-matriċi, u b'hekk jaffettwa r-reżistenza tax-xokk termali tal-kampjun. F'dan ix-xogħol, 20 fil-mija (w) partiċelli oħxon andalusite (granularità ta' 5-3 mm) pre-fired fi grad 1300-1600 ġew miżjuda mar-refrattarju tal-mullite-kurundun biex jesploraw l-effett tat-temperatura tas-sinterizzazzjoni minn qabel tal-andalusite fuq il- Ġie studjat l-effett tad-daqs tal-qasma, u ġie studjat l-effett tat-temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni fuq ir-reżistenza għal xokk termali ta' mullite-kurundun refrattarju.
test
1.1 Materja prima
The raw materials are: South African andalusite coarse particles without pre-sintering and pre-sintering at 1300, 1400, 1500, 1600 ℃ for 3 hours, the particle size is 5~3mm, w(Al₂O₃)>57%, w(SiO₂)≈40 %; sintered mullite particles, particle size 3~1 and ≤1mm, w(Al₂O₃)≈69%; tabular corundum powder, w(Al₂O₃)>98%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); active oxidation Aluminum powder, w(Al₂O₃)>99%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); SiO₂ micropowder, w(SiO₂)>95 fil-mija , daqs tal-partiċelli d50=100nm Inqas minn jew ugwali għal . Il-binder huwa likwidu tal-iskart tal-polpa.
1.2 Preparazzjoni tal-kampjun
Il-formula tal-kampjun (w) hija: 5~3mm aggregat andalusite (mhux pre-fired jew pre-fired f'temperaturi differenti) 20 fil-mija , 3-1 u Inqas minn jew ugwali għal 1mm mullite aggregat 2{ {11}} fil-mija kull wieħed, Inqas minn jew ugwali għal 0.044mm It-trab tal-kurundun tabulari huwa 31 fil-mija, it-trab tal-alumina attivat Inqas minn jew ugwali għal 0.044mm huwa 6 fil-mija, u l-mikrotrab SiO₂ huwa 3 fil-mija. Iżen andalusite u aggregati tal-mullite rispettivament skont il-proporzjonijiet, u ħallat it-trabijiet fini kollha (kurundun tabulari, alumina attivata u mikrotrab SiO₂) miżuna flimkien u poġġihom f'mitħna tal-ballun għal taħlit minn qabel għal sagħtejn. L-ewwel żid l-aggregat fil-mixer u ħallat mal-likwidu tal-iskart tal-polpa għal 3 minuti, imbagħad żid it-trab imħallat minn qabel u ħallat għal 15-il minuta. It-tajn imħallat b'mod uniformi huwa ppressat f'kampjun twil ta '25mm × 25mm × 125mm b'moffa tal-azzar fuq magna tal-ittestjar tal-pressjoni bi pressjoni ta' 200MPa. Wara t-tnixxif f'110 grad għal 24 siegħa, jitqiegħed f'forn elettriku tal-laboratorju u jinżamm f'1450 grad għal 3h. sparat.
Barra minn hekk, il-parti tat-trab fin tal-formula tittieħed għal batching, u l-kampjun tal-matriċi huwa magħmul bit-taħlit, iffurmar u sparar bl-istess mod bħal hawn fuq, li jintuża għat-test ta 'espansjoni termali.
1.3 Ittestjar tal-Prestazzjoni
Il-kompożizzjoni tal-fażi tal-partiċelli andalusite wara l-ħruq minn qabel ġiet analizzata minn analizzatur BRUKERD8Focus × ​​diffraction, il-firxa tal-iskannjar kienet 10 grad ~ 70 grad, il-vultaġġ kien 40kV, il-kurrent kien 30mA, u d-daqs tal-pass kien 0.02 grad; skond GB/T7320-2008, il-kalċinazzjoni kienet imkejla bil-metodu tal-virga ejector. Espansjoni termali ta' kampjuni ta' wara l-matriċi fi 25-950 grad . Skont GB/T2997-2000, id-densità tal-massa u l-porożità apparenti tal-kampjuni wara l-ħruq huma ttestjati, ir-rata tal-bidla lineari wara l-ħruq hija ttestjata skont GB/T5988-2007, is-saħħa tal-flessjoni f'temperatura tal-kamra huwa ttestjat skont GB/T3001-2007, u s-saħħa tal-flessjoni f'temperatura tal-kamra hija ttestjata skont YB/T376.2 Fl-1995, ġiet ittestjata r-reżistenza għal xokk termali tal-kampjuni sparati (ikkaratterizzata mir-rata ta 'żamma tal-flessjoni saħħa wara 5 darbiet ta 'xokkijiet termali mkessħa bl-arja f'950 grad), u l-modulu elastiku ġie mkejjel bl-użu ta' tester tal-modulu elastiku tat-temperatura normali (DEMA-01); Il-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar ZEISSLICMA janalizza l-mikrostruttura tal-kampjun sparat. Il-kampjun jeħtieġ li jiġi vulkanizzat bir-reżina qabel it-test, u mbagħad imsadda b'aċidu idrofluworiku għal 15s u mbagħad sprejjat bid-deheb.
riżultati u diskussjoni
2.1 Analiżi tal-fażi ta 'partiċelli oħxon andalusite wara l-kalċinazzjoni
Wara l-kalċinazzjoni f'1300 grad, il-fażijiet ewlenin huma andalusite u ammont żgħir ta 'kwarz, li jindika li l-mullite għadu ma bedax; Parti minnha hija mullite; huwa kollu mullite wara sinterizzazzjoni minn qabel f'1600 grad, li jindika li kien kollu mullite. Wieħed jista 'jara li l-kontenut residwu ta' andalusite fl-aggregat wara s-sinterizzazzjoni minn qabel jonqos maż-żieda tat-temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni, u r-rata ta' konverżjoni tal-mullite ta 'andalusite tiżdied biż-żieda tat-temperatura ta' qabel is-sinterizzazzjoni.
2.2 Proprjetajiet fiżiċi tal-kampjun
Biż-żieda tat-temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni tal-partiċelli oħxon ta' andalusite, l-espansjoni tal-kampjun tonqos gradwalment sakemm tiċkien. Andalusite huwa kkonvertit f'fażi tal-ħġieġ mullite u SiO2-rikka matul il-proċess ta 'sinterizzazzjoni minn qabel, u biż-żieda tat-temperatura ta' qabel is-sinterizzazzjoni, il-grad ta 'mulliteizzazzjoni ta' andalusite jiżdied, u l-ħġieġ SiO{2-rikk fażi tiżdied ukoll; fil-mullite-kurundun Matul il-proċess ta 'sinterizzazzjoni tal-kampjun, l-andalusite residwu se jkompli mullite. Min-naħa waħda, biż-żieda tat-temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni ta' andalusite, l-ammont ta 'andalusite residwu naqas, għalhekk l-espansjoni tal-volum tal-partiċelli oħxon ta' andalusite kompliet mullite matul il-proċess ta 'sinterizzazzjoni tal-kampjun naqset gradwalment; Biż-żieda tat-temperatura tas-sinterizzazzjoni, il-fażi tal-ħġieġ b'ħafna SiO2-żidiet, sabiex l-effett tal-fażi likwida biex tippromwovi s-sinterizzazzjoni jissaħħaħ gradwalment. Ibbażat fuq dawn iż-żewġ raġunijiet, il-kampjun sparat jinbidel minn espansjoni għal kontrazzjoni biż-żieda tat-temperatura pre-fired ta 'partiċelli oħxon andalusite.
Biż-żieda tat-temperatura tal-kalċinazzjoni tal-andalusite, il-modulu elastiku tal-kampjuni kalċinati żdied kontinwament, minn 20.23GPa b'andalusite mhux kalċinat għal 36.98GPa b'andalusite kalċinat ta '1600 grad. Biż-żieda tat-temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni, il-grad ta' mulliteizzazzjoni ta 'partiċelli oħxon andalusite jiżdied, id-differenza fil-koeffiċjent ta' espansjoni termali bejn l-aggregat u l-matriċi tonqos, u d-daqs tal-mikroxquq ikkawżat minn nuqqas ta 'qbil tal-koeffiċjent ta' espansjoni termali jonqos gradwalment. Il-modulu elastiku ta 'andalusite żdied biż-żieda ta' temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni ta' andalusite.
Biż-żieda tat-temperatura ta 'qabel is-sinterizzazzjoni ta' andalusite, is-saħħa tal-flessjoni f'temperatura tal-kamra tal-kampjuni sparati żdiedet gradwalment, iżda r-rata ta 'żamma tas-saħħa naqset gradwalment wara li ġiet soġġetta għal xokkijiet termali mkessħa bl-arja f'950 grad għal 5 darbiet. Dan jista 'jkun minħabba li maż-żieda tat-temperatura ta' qabel is-sinterizzazzjoni, il-grad ta 'mulliteizzazzjoni ta' andalusite jiżdied, u d-differenza fil-koeffiċjent ta 'espansjoni termali bejn l-aggregat u l-matriċi tonqos. Waqt is-sinterizzazzjoni u t-tkessiħ, il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali ta' l-aggregat u l-matriċi ma jkunx imqabbel. Id-daqs tal-mikro-xquq jitnaqqas ukoll gradwalment, filwaqt li l-mikro-xquq ta 'daqs iżgħar ma jistgħux ikollhom rwol biex iserrħu l-istress termali, jipprevjenu xquq ġodda u propagazzjoni ta' xquq matul il-proċess ta 'xokk termali, li jirriżulta fi tnaqqis gradwali fix-xokk termali reżistenza tal-kampjun. . Għalhekk, meta mqabbla maż-żieda ta 'partiċelli kbar ta' andalusite pre-fired, il-mullite-kurundun refrattarju b'partiċelli oħxon ta 'andalusite mhux imqabbda minn qabel (5 ~ 3mm) għandu reżistenza aħjar għal xokk termali.