VPLIV TEMPERATURE PRED SINTRANJA GROBIH ANDALUZITNIH DELCEV NA TOPLOTNI ŠOK ODPORNOSTI MATERIALA MULIT-KORUND

Kristalna struktura andaluzita (Al₂O₃·SiO₂) pripada ortorombskemu sistemu, koeficient toplotnega raztezanja njegovih delcev pa je označen z anizotropijo. Pri visoki temperaturi se nepovratno spremeni v mulit in stekleno fazo, bogato s SiO₂, in temu primerno se spremeni njegov koeficient toplotnega raztezanja. Med postopkom mulitizacije se bo kristalna os spremenila in postala dolg stebrasti kristal mulita. Mikrorazpoke, ki jih povzroči neusklajenost koeficientov toplotnega raztezanja v vzorcu, bodo vplivale na odpornost vzorca na toplotne udarce, predhodno sintranje delcev andaluzita pa lahko omili zgornji učinek
Spreminjanje temperature pred žganjem lahko nadzira stopnjo mulitizacije, spremenil pa se bo tudi koeficient toplotnega raztezanja nekaterih grobih delcev mulita, kar bo vplivalo na razliko v koeficientu toplotnega raztezanja med grobimi delci andaluzita in matriko, kar bo vplivalo na odpornost proti toplotnemu udaru vzorca. V tem delu je bilo dodanih 20 odstotkov (w) grobih delcev andaluzita (zrnatost 5-3 mm), predhodno žganih na 1300-1600 stopinj, ognjevarnemu materialu iz mulit-korunda, da bi raziskali učinek temperature pred sintranjem andaluzita Proučevali so vpliv velikosti razpoke in vpliv temperature pred sintranjem na odpornost proti toplotnim udarcem mulit-korundovega ognjevzdržnega materiala.
test
1.1 Surovine
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 odstotkov, velikost delcev d50=100nm Manj ali enako. Vezivo je tekočina iz celuloze.
1.2 Priprava vzorca
Formula vzorca (w) je: 5~3 mm andaluzit agregat (nepredžgan ali predhodno žgan pri različnih temperaturah) 20 odstotkov, 3-1 in manj kot ali enako 1 mm mulitnega agregata 2{ {11}} odstotkov vsak, manj kot ali enako 0,044 mm Tabularni korundov prah je 31 odstotkov, aktivirani aluminijev oksid v prahu manj kot ali enako 0,044 mm je 6 odstotkov in SiO₂ mikroprah je 3 odstotke. Stehtajte andaluzit in mulitne agregate v skladu z razmerji in zmešajte vse stehtane fine prahove (tabularni korund, aktivirani aluminijev oksid in SiO₂ mikroprah) in jih dajte v kroglični mlin za predhodno mešanje za 2 uri. Najprej dodajte agregat v mešalnik in ga mešajte s tekočino odpadne celuloze 3 minute, nato dodajte predhodno zmešan prah in mešajte 15 minut. Enakomerno zmešano blato se stisne v dolg vzorec 25 mm × 25 mm × 125 mm z jeklenim kalupom na napravi za tlačno testiranje pri tlaku 200 MPa. Po 24-urnem sušenju pri 110 stopinjah ga postavimo v laboratorijsko električno peč in hranimo pri 1450 stopinjah 3 ure. odpuščen.
Poleg tega se del formule iz finega prahu vzame za šaržiranje, vzorec matrice pa se naredi z mešanjem, oblikovanjem in žganjem na enak način kot zgoraj, kar se uporablja za preskus toplotnega raztezanja.
1.3 Testiranje delovanja
Fazno sestavo delcev andaluzita po predžganju je analiziral BRUKERD8Focus×difrakcijski analizator, območje skeniranja je bilo 10 stopinj ~70 stopinj, napetost je bila 40 kV, tok je bil 30 mA, velikost koraka pa je bila 0,02 stopnja ; po GB/T7320-2008 je bila kalcinacija izmerjena z metodo ejektorske palice. Toplotna ekspanzija vzorcev po matriki pri 25-950 stopinjah. V skladu z GB/T2997-2000 se testira nasipna gostota in navidezna poroznost vzorcev po žganju, linearna stopnja spremembe po žganju se testira v skladu z GB/T5988-2007, upogibna trdnost pri sobni temperaturi je preizkušen v skladu z GB/T3001-2007, upogibna trdnost pri sobni temperaturi pa je preizkušena v skladu z YB/T376.2 Leta 1995 je bila preizkušena odpornost žganih vzorcev na toplotne udarce (za katero je značilna stopnja zadrževanja upogibnih trdnost po 5-kratnih zračno hlajenih toplotnih udarcih pri 950 stopinjah), modul elastičnosti pa je bil izmerjen s testerjem modula elastičnosti pri normalni temperaturi (DEMA-01); Vrstični elektronski mikroskop ZEISSLICMA analizira mikrostrukturo žganega vzorca. Vzorec je treba pred preskusom utrditi s smolo, nato ga 15 s korodira fluorovodikova kislina in nato poškropiti z zlatom.
Rezultati in razprava
2.1 Fazna analiza grobih delcev andaluzita po žganju
Po žganju pri 1300 stopinjah sta glavni fazi andaluzit in majhna količina kremena, kar kaže, da se mulit še ni začel; Del tega je mulit; vse je mulit po predhodnem sintranju pri 1600 stopinjah, kar kaže, da je bilo vse mulit. Vidimo lahko, da se vsebnost preostalega andaluzita v agregatu po predsintranju zmanjšuje s povišanjem temperature predsintranja, stopnja pretvorbe mulita andaluzita pa se povečuje s povišanjem temperature predsintranja.
2.2 Fizikalne lastnosti vzorca
Z višanjem temperature predsintranja grobih andaluzitnih delcev se ekspanzija vzorca postopoma zmanjšuje, dokler se ne skrči. Andaluzit se med postopkom predsintranja pretvori v mulit in stekleno fazo, bogato s SiO2-, s povišanjem temperature predsintranja pa se poveča stopnja mulitizacije andaluzita in steklo, bogato s SiO2- poveča se tudi faza; v mulit-korundu Med postopkom sintranja vzorca bo preostali andaluzit še naprej mulit. Po eni strani se je s povišanjem temperature pred sintranjem andaluzita zmanjšala količina preostalega andaluzita, tako da se je prostorninska ekspanzija grobih delcev andaluzita med procesom sintranja vzorca postopoma zmanjšala; Z višanjem temperature sintranja se steklena faza, bogata s SiO2-, poveča, tako da se učinek tekoče faze za spodbujanje sintranja postopoma krepi. Na podlagi teh dveh razlogov se žgani vzorec spreminja od ekspanzije do krčenja s povišanjem temperature pred žganjem grobih andaluzitnih delcev.
S povišanjem temperature žganja andaluzita se je modul elastičnosti žganih vzorcev nenehno povečeval, od 20,23 GPa z nežganim andaluzitom do 36,98 GPa s 1600 stopinj žganim andaluzitom. S povišanjem temperature predsintranja se poveča stopnja mulitizacije grobih andaluzitnih delcev, razlika v koeficientu toplotnega raztezanja med agregatom in matrico se zmanjša, velikost mikrorazpok, ki nastanejo zaradi neusklajenosti koeficienta toplotnega raztezanja, pa se postopoma zmanjšuje. Modul elastičnosti andaluzita se je povečal z dodatkom temperature pred sintranjem andaluzita.
S povišanjem temperature pred sintranjem andaluzita se je upogibna trdnost žganih vzorcev pri sobni temperaturi postopoma povečevala, vendar se je stopnja zadrževanja trdnosti postopoma zmanjšala, potem ko so bili 5-krat izpostavljeni zračno hlajenim termičnim šokom pri 950 stopinjah. To je lahko zato, ker se s povišanjem temperature pred sintranjem stopnja mulitizacije andaluzita poveča, razlika v koeficientu toplotnega raztezanja med agregatom in matrico pa se zmanjša. Med sintranjem in ohlajanjem se koeficient toplotnega raztezanja agregata in matrice ne ujema. Postopoma se zmanjša tudi velikost mikrorazpok, medtem ko mikrorazpoke manjše velikosti ne morejo igrati vloge pri lajšanju toplotnih obremenitev, preprečevanju novih razpok in širjenju razpok med postopkom termičnega šoka, kar ima za posledico postopno zmanjšanje toplotnega šoka odpornost vzorca. . Zato ima v primerjavi z dodajanjem predhodno žganih andaluzitnih velikih delcev ognjevzdržni mulit-korund z grobimi delci andaluzita (5 ~ 3 mm) boljšo odpornost na toplotni udar.