剛玉質澆注料中溫強度與顯微結構關系的研究.pdf

1、對于鋁酸鈣水泥結合的剛玉質澆注料體系,加入硅微粉不僅可以改善澆注料的顆粒級配、提高其流動性和體積密度,而且還能提高低水泥結合剛玉質澆注料的中溫強度。但是對于為什么能在鋁酸鈣水泥結合體系中引入硅微粉可以獲得很高的中溫強度尚未有深入的研究,也沒有關于含硅微粉和不含硅微粉的澆注料體系的中溫強度與顯微結構之間關系的系統(tǒng)研究。而且,澆注料的中溫強度還可以用來幫助評估澆注料在使用過程中抗結構剝落性的趨勢,鑒于以上考慮,本工作擬研究硅微粉加入量和熱處

2、理溫度(600～1100℃)對中溫強度的影響,弄清硅微粉添加量,熱處理溫度與中溫強度、顯微結構之間的關系,通過改變硅微粉的加入量和熱處理溫度,研究硅微粉的含量和熱處理溫度對中溫強度的影響,并把中溫強度的變化和顯微結構結合起來,期望通過顯微結構的分析來弄清中溫強度提高的原因。
　　 本工作研究了不同的氧化硅微粉加入量對鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料的中溫強度的影響。以電熔棕剛玉、電熔白剛玉、活性氧化鋁微粉、氧化硅微粉和鋁酸鈣水泥為主要

3、原料,制各澆注料試樣及其基質樣,并檢測常規(guī)性能及顯微結構。結果表明:硅微粉的加入對鋁酸鈣水泥結合的剛玉質低水泥澆注料的中溫強度有明顯影響,不含硅微粉的澆注料試樣在中溫階段600～1000℃之間的強度沒有多大變化,而含有硅微粉(≥3％)的試樣中溫強度隨著硅微粉的添加量的增加而顯著增加。含硅微粉和不含硅微粉的鋁酸鈣水泥結合剛玉質澆注料在經過中溫階段600℃～1000℃處理后強度的變化與其基質的燒結狀況有關。XRD圖譜分析的結構表明在中溫階段

4、沒有新的有利于提高中溫強度的物相出現(xiàn),但是顯微結構的直接觀察則顯示無氧化硅微粉基質樣和含氧化硅基質樣在中溫階段強度的變化與顯微結構有直接關系,并且在800℃～1000℃已經發(fā)生燒結。中溫強度在600℃～1000℃溫度范圍內,不含硅微粉的基質樣的顯微結構中顆粒獨立存在沒有接觸,隨著熱處理溫度的升高,結構變得疏松,孔隙增多,沒有顆粒的頸部現(xiàn)象,沒有發(fā)生燒結,因而澆注料試樣中溫強度下降;含硅微粉的澆注料在600℃處理后硅微粉顆粒仍然為完整的小

5、圓球,顆粒之間沒有出現(xiàn)頸部長大;800℃煅燒后可觀察到頸部長大現(xiàn)象,結構變致密;1000℃熱處理之后則頸部現(xiàn)象增多,發(fā)生明顯燒結,這是含硅微粉≥3%澆注料分別經600℃、800℃和1000℃處理后強度出現(xiàn)明顯差別的原因所在。
　　 本研究表明了含硅微粉和不含硅微粉的鋁酸鈣水泥結合的剛玉質澆注料在經過中溫階段600℃～1000℃處理后強度的變化與其基質的燒結狀況有關。不含硅微粉的基質樣在經過中溫階段熱處理之后,結構疏松,沒有頸部現(xiàn)