文档介绍：2009/1耐火材料/NAIHUOCAILIAO51 高强度堇青石-莫来石棚板的研制方斌祥朱伯铨王志强武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室湖北武汉430081摘要以堇青石(1~、~、<(M60,1~,加入25%(w的由轻烧MgO粉、α2Al2O3微粉及添加剂(紫木节和KOH组成的混合粉,按堇青石与莫来石的质量比分别为40∶35、∶∶30配料、混练、成型后,分别在1300、1350和1400℃均保温3h条件下烧成,合成出堇青石-莫来石质棚板试样,并检测试样的常温及高温物理性能,同时进行XRD、SEM及EDS分析。结果表明:按m(堇青石∶m(莫来石=45∶30配料,在1350℃3h,其主要晶相为堇青石和莫来石,且显微结构均匀,联接桥”发育良好,材料具有较高的抗折强度。关键词堇青石-莫来石,棚板,α2Al2O3微粉, ,、高温性能优良的堇青石-[1-2]。目前,国产堇青石-莫来石窑具制品的生产仍处于发展阶段[3],如何利用我国丰富的矿产资源研制出优质的堇青石-莫来石质窑具材料仍是具有现实意义的重要课题。本工作以堇青石和莫来石熟料为主要原料,加入添加剂(紫木节和KOH、α2Al2O3微粉和轻烧MgO粉组成的混合粉,研制了堇青石-莫来石质棚板,以期得到具有较好的抗热震性和较高的高温强度的棚板材料。031 试验过程试验原料包括人工合成的堇青石和莫来石(M60,以及由添加剂(紫木节和KOH、α2Al2O3和轻烧MgO粉组成的混合粉及结合剂糊精。试样配比见表1,其中的混合粉中,添加剂、α2Al2O3微粉、∶9∶13。预先将混合粉配制成泥浆。具体方法是在干混表1 试样配比(wTable1Formulationsofspecimens%试样编号CDE莫来石(M601~~~≤≤(%~42%的水,并放入球磨罐中湿混15min。物料按照颗粒料→泥浆→细粉的投料顺序进行混练,总混合时间15min。混好的泥料在150MPa下成型,自然状态下放置24h,然后在110℃干燥10h,最后分别在1300℃3h、1350℃3h和1400℃3h条件下烧成,自然冷却后出炉。按国家相关标准检测试样的常温及高温物理性能,并对试样进行XRD、SEM及EDS分析。试样的抗热震性能按如下方法检测:将25mm×25mm×125mm的试条在1100℃电炉中保温15min,立即取出,强风冷却5min再入炉,如此循环10次后,测定试条在1200℃。2 物理性能试样在不同温度烧后的物理性能见表2。根据表2可知:随着莫来石的增加,试样的体积密度逐渐增大,显气孔率逐渐减小,常温抗折强度变化不大,高温抗折强度逐渐增大;随着烧结温度的升高,试样致密度稍有变大,常温抗折与高温抗折稍有增大,但当烧结温度升高到1400℃时,试样的致密度显著增加。此外,每组试样的高温抗折强度都比对应的常温抗折强度大。窑具材料要求具有很好的抗热震性能和较高2009年2月第43卷第1期 51~533方斌祥:男,1982年生,博士研究生。E2mail:mcff8007@收稿日期:2008-01-21修回日期:2008-04-10编辑:周丽红52 NAIHUOCAILIAO/耐火材料2009/1的强度,故试样的显气孔率和强度都不能太小。综合各因素可知,莫来石、堇青石质量比为30∶45,烧结温度为1350℃的组合即试样D2的物理性能比较优异。表2 试样的物理性能Table2Physicalpropertiesofspecimens试样编号体积密度/(g・cm-3显气孔率/%抗折强度/MPa室温1200℃------ 注:D1、D2和D3分别表示试样D在1300、1350和1400℃下烧成,C1、C2和E1、E2类似。另外,还测定了试样D2的抗热震性能和在20~1000℃间的热膨胀系数,并与国内外公司同类优质产品进行物理性能比较,结果见表3。根据表3,,内同类产品。表3 试样D2Table3PhysicalpropeofspecimenD2,domesticand试样D国内产品国外产品体积密度/(g・cm-/%282832抗折强度/