Com a material d'alta temperatura, la mullita té les característiques d'un alt punt de suavització sota càrrega, bona resistència a la fluència i resistència química, baix coeficient d'expansió tèrmica i bona estabilitat tèrmica. Quan no hi ha substància externa, la mullita és fàcil de formar al límit del gra. La fase de vidre afecta el rendiment a alta temperatura del material; quan es forma el material compost corindó-mullita amb corindó, pot reduir la formació de la fase de vidre i millorar significativament les propietats mecàniques. El material compost corindó-mullita concentra tant corindó com mullita. Els avantatges d'aquest material monofàsic, té una excel·lent resistència a les altes temperatures, resistència a la fluència, resistència al xoc tèrmic i una temperatura d'ús més alta (1650 graus), la seva estabilitat química és bona i no és fàcil reaccionar amb el producte cremat, especialment Adequat per a la cocció de materials magnètics suaus (ferrita) i ceràmica aïllant electrònica. En l'actualitat, els forns d'empenta d'alta temperatura sovint utilitzen mobles de forn de corindó-mullita. En comparació amb els productes estrangers, els maons de llosa d'empenta nacionals tenen una vida i una estabilitat inferiors. No és bo, la resistència al desgast i la resistència a la flexió durant l'aplicació no són ideals, i és fàcil de desgastar i trencar-se durant l'ús, especialment l'estabilitat del xoc tèrmic i la fluència. no és ideal, que són els principals motius del mal rendiment de la placa d'empenta. L'estructura determina les propietats. Com que el corindó, les partícules de mullita i la pols fina no participaran en la reacció durant el procés de cocció, les propietats i l'estructura del material de corindó-mullita estan determinades principalment pel contingut de pols de sílice i -Al2O3 en pols i la temperatura de cocció. Decisió. Per tant, és d'importància pràctica estudiar la influència de la pols micronitzada i la temperatura de cocció en el rendiment a alta temperatura dels materials de corindó-mullita. Actualment, la investigació sobre materials de corindó-mullita a casa i a l'estranger és principalment anàlisi d'un sol factor, que està relacionada amb el control real. Hi ha un gran buit. Basat en el disseny optimitzat de la composició i la gradació de la fase de partícules, aquest document controla la microestructura de la ceràmica composta corindó-mullita mitjançant la prova ortogonal de micropols de sílice, micropols d'alúmina i temperatura de cocció a la resistència a alta temperatura. , Per tal de millorar el rendiment a alta temperatura de la ceràmica multifàsica.
experiment
1.1 Matèries primeres
La mida mitjana de partícules de micropols -Al2O3 i corindó blanc és inferior a 5μm; la micropols de SiO2 es pren d'Elkem, Noruega, amb una fracció de massa del 98,3 per cent, i la seva mida mitjana de partícula és de 5,917 μm; les partícules utilitzades són el corindó tabular, el corindó blanc i la mullita elèctrica Melt té dues especificacions de mida de partícules: 0-1mm i 1-3mm.
1.2 Determinació de factors experimentals
Si s'ignora la influència de les impureses sobre les propietats dels materials de corindó-mullita o es considera que la influència de les impureses sobre les propietats dels materials de corindó-mullita és la mateixa, ja que el corindó, les partícules de mullita i la pols fina no participaran en la reacció durant el procés de cocció, es pot considerar que el rendiment del material de corindó-mullita està determinat principalment per la fracció de massa de pols de sílice i pols de -Al2O3 i la temperatura de cocció. Segons els resultats de les proves anteriors i la literatura [9], la condició ortogonal es pot determinar com: w( -Al2O3 Micropowder) són 7 per cent, 9 per cent, 11 per cent, respectivament; w (micropols de SiO2) són 3 per cent, 3,5 per cent, 4 per cent, respectivament; la temperatura de cocció és de 1600, 1650 i 1700 graus, respectivament.
1.3 Fórmula ceràmica multifàsica
La m (corindó): m (mullita) a la fase d'unió és d'aproximadament 75:25, i la fracció de massa de la fase d'unió és del 36% al 38%. La composició final de l'ingredient conté Al2O3 amb una fracció en massa del 70% al 81% i SiO2 amb una fracció en massa del 19% -30 per cent .
En aquest estudi, ajustant la fracció de massa i la temperatura de cocció de la micropols de SiO2 i la micropols de -Al2O3, es va controlar la microestructura de la ceràmica composta corindó-mullita per aconseguir el propòsit de millorar la resistència a alta temperatura de la ceràmica composta. D'acord amb la teoria clàssica de l'acumulació contínua, Andreasen utilitza U(Dp)=100.(Dp/Dpmax)q representa la distribució de la densitat, on U(Dp) és el percentatge acumulat sota el sedàs (per cent), Dpmax és el mida màxima de partícula, i q és l'índex de Fuller. La prova mostra que quan q= L'acumulació de partícules graduades contínues a 0.33-0,50 té una proporció de buits més petita. En aquest estudi, q=0.45, de manera que la fase de partícules utilitzada té una estructura d'empaquetament més densa. Entre elles, la composició d'1#-9# partícules és de 1-3mm fase de corindó, la fracció de massa és del 47 per cent; 0-1mm de mullita fusionada, la fracció de massa és del 15 per cent.
1.4 Mètode experimental
La pols utilitzada com a fase d'unió es barreja uniformement amb un molí de boles i el temps de barreja és de 12 h. La fase de partícules es barreja uniformement segons la fórmula dissenyada i s'afegeix una quantitat adequada d'alcohol polivinílic per remenar, i després s'afegeix la fase d'unió i el material es descarrega després de barrejar-se uniformement. Està format per una premsa. Després d'assecar les mostres formades, es couen a 1600, 1650 i 1700 graus respectivament i el temps de retenció és de 4 h.
Les propietats físiques i mecàniques de les mostres cotes es realitzen d'acord amb les normes nacionals pertinents. La prova d'estabilitat tèrmica adopta el mètode de refrigeració per aigua. La mostra de 25 mm × 25 mm × 125 mm s'utilitza directament per a la prova. El forn d'alta temperatura s'escalfa a 1100 graus i la mostra es col·loca. Després d'augmentar la temperatura a 1100 graus de nou durant el període de temps, mantingueu-lo durant 30 minuts, traieu-lo i col·loqueu-lo en aigua a temperatura ambient (aproximadament). 20 graus) per refredar ràpidament durant 3 minuts i utilitzar el percentatge de resistència residual de la mostra per caracteritzar l'estabilitat tèrmica del producte. Condicions de prova de resistència a la fluència Per tal de mantenir la temperatura a 1600 graus a l'aire durant 25 h. La resistència a la flexió a alta temperatura es prova amb una mostra de 25 mm × 25 mm × 125 mm i la condició de prova és de 3 hores a 1400 graus a l'aire. El microscopi electrònic d'exploració (SEM) S-570 s'utilitza per observar la calor La morfologia de la microestructura de la superfície fracturada de la mostra abans i després de l'impacte.
en conclusió
(1) La micropols de SiO2, -Al2O3 micres L'estabilitat del xoc tèrmic i la fluència tenen el major impacte, seguit de la micropols -Al2O3 i la micropols de silici; les millors condicions de prova són: w (-Al2O3 micropols)=11 per cent, w (SiO2 micropols)=3 per cent, cocció A una temperatura de 1650 graus, les propietats de la mostra en aquesta condició són: densitat a granel 2,96 g/cm3, porositat 18,5 per cent, percentatge de pèrdua de resistència a la flexió 30 per cent, percentatge de fluència 0,99 per cent.
(2) La micropols -Al2O3, la micropols de SiO2 i la temperatura de cocció tindran un major impacte en l'estat d'unió entre les partícules i la matriu, així com la mullita, els porus i el residu -Al2O3 de la matriu, la qual cosa tindrà un major impacte en el coeficient d'expansió tèrmica, el mòdul elàstic i la conductivitat tèrmica també tenen un impacte, que finalment afecta la resistència al xoc tèrmic del material.
(3) La fractura del material de mullita de corindó a temperatura ambient està controlada pel procés de propagació d'esquerdes, mentre que a alta temperatura està controlada pel mecanisme de fluència.
