PÅVIRKNING AV FORSINTERINGSTEMPERATUR PÅ GROVE ANDALUSITTPARTIKLER PÅ TERMISK SJUKTSTANDIGHET AV MULLITE-KORUNDUMMATERIALE

Krystallstrukturen til andalusitt (Al₂O₃·SiO₂) tilhører det ortorhombiske systemet, og den termiske ekspansjonskoeffisienten til partiklene hans er preget av anisotropi. Ved høy temperatur forvandles den irreversibelt til mullitt- og SiO₂-rik glassfase, og dens termiske ekspansjonskoeffisient endres tilsvarende. Under mullittiseringsprosessen vil krystallaksen endres og bli lange søyleformede mullittkrystaller. Mikrosprekkene forårsaket av uoverensstemmelse mellom termiske ekspansjonskoeffisienter i prøven vil påvirke prøvens termiske sjokkmotstand, og forhåndssintringen av andalusittpartikler kan lindre effekten ovenfor
Endring av forbrenningstemperaturen kan kontrollere graden av mullittisering, og den termiske ekspansjonskoeffisienten til noen grove mullittpartikler vil også endre seg, noe som vil påvirke den termiske ekspansjonskoeffisientforskjellen mellom de grove andalusittpartiklene og matrisen, og dermed påvirke den termiske sjokkmotstanden. av prøven. I dette arbeidet ble 20 prosent (w) grove andalusittpartikler (granularitet på 5-3 mm) forhåndsbrent ved 1300-1600 grader tilsatt til det ildfaste mullitt-korundmaterialet for å utforske effekten av andalusitt førsintringstemperatur på Effekten av sprekkstørrelse ble studert, og effekten av pre-sintringstemperatur på termisk sjokkmotstand til mullitt-korund ildfast materiale ble studert.
test
1.1 Råvarer
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 prosent , partikkelstørrelse d50=100nm Mindre enn eller lik . Bindemiddelet er masseavfallsvæske.
1.2 Prøveforberedelse
Eksempelformelen (w) er: 5~3 mm andalusitttilslag (ikke forhåndsbrent eller forbrent ved forskjellige temperaturer) 20 prosent , 3-1 og mindre enn eller lik 1 mm mullitttilslag 2{ {11}} prosent hver, Mindre enn eller lik 0,044 mm Det tabellformede korundpulveret er 31 prosent, det aktiverte aluminapulveret Mindre enn eller lik 0,044 mm er 6 prosent, og SiO₂-mikropulveret er 3 prosent. Vei henholdsvis andalusitt- og mullittaggregater i henhold til proporsjonene, og bland alle de fine pulverene (tabellformig korund, aktivert alumina og SiO₂-mikropulver) veid sammen og legg dem i en kulemølle for forhåndsblanding i 2 timer. Tilsett først aggregatet i mikseren og bland det med masseavfallsvæsken i 3 minutter, tilsett deretter det ferdigblandede pulveret og bland det i 15 minutter. Det jevnt blandede slammet presses inn i en lang prøve på 25 mm × 25 mm × 125 mm med en stålform på en trykktestmaskin ved et trykk på 200 MPa. Etter tørking ved 110 grader i 24 timer, plasseres den i en elektrisk laboratorieovn og holdes ved 1450 grader i 3 timer. sparken.
I tillegg tas den fine pulverdelen av formelen for batching, og matriseprøven lages ved å blande, støpe og brenne på samme måte som ovenfor, som brukes til termisk ekspansjonstest.
1.3 Ytelsestesting
Fasesammensetningen til andalusittpartiklene etter forbrenning ble analysert med BRUKERD8Focus×diffraksjonsanalysator, skanningsområdet var 10 grad ~70 grader, spenningen var 40kV, strømmen var 30mA, og trinnstørrelsen var 0,02 grad ; i henhold til GB/T7320-2008 ble kalsineringen målt ved hjelp av ejektorstangmetoden. Termisk ekspansjon av prøver etter matrise ved 25-950 grad . I henhold til GB/T2997-2000 testes massedensiteten og den tilsynelatende porøsiteten til prøvene etter brenning, den lineære endringshastigheten etter brenning testes i henhold til GB/T5988-2007, bøyestyrken ved romtemperatur er testet i henhold til GB/T3001-2007, og bøyestyrken ved romtemperatur er testet i henhold til YB/T376.2 I 1995 ble den termiske støtmotstanden til de avfyrte prøvene testet (karakterisert av retensjonshastigheten for bøyning). styrke etter 5 ganger luftkjølte termiske sjokk ved 950 grader ), og elastisitetsmodulen ble målt ved hjelp av en normal temperatur-elastic modulus tester (DEMA-01); ZEISSLICMA skanningselektronmikroskop analyserer mikrostrukturen til den avfyrte prøven. Prøven må herdes med harpiks før testen, og deretter korroderes med flussyre i 15 sekunder og deretter sprayes med gull.
Resultater og diskusjon
2.1 Faseanalyse av andalusitt grove partikler etter kalsinering
Etter kalsinering ved 1300 grader er hovedfasene andalusitt og en liten mengde kvarts, noe som indikerer at mullitt ennå ikke har startet; En del av det er mullitt; alt er mullitt etter forsintring ved 1600 grader, noe som indikerer at det hele har vært mullitt. Det kan sees at det gjenværende andalusittinnholdet i aggregatet etter forsintringstemperaturen avtar med økningen av forsintringstemperaturen, og mullittomdannelseshastigheten til andalusitt øker med økningen av forsintringstemperaturen.
2.2 Fysiske egenskaper til prøven
Med økningen av pre-sintringstemperaturen til de grove andalusittpartiklene, avtar ekspansjonen av prøven gradvis inntil den krymper. Andalusitt omdannes til mullitt og SiO2-rik glassfase under forsintringsprosessen, og med økningen av presintringstemperaturen øker graden av mullittisering av andalusitt, og det SiO2-rike glasset fase øker også; i mullitt-korund Under sintringsprosessen av prøven vil den resterende andalusitten fortsette å mullitt. På den ene siden, med økningen av andalusitt-presintringstemperaturen, ble mengden av gjenværende andalusitt redusert, slik at volumutvidelsen av de grove andalusittpartiklene fortsatte å mullitte under sintringsprosessen til prøven gradvis redusert; Med økningen av sintringstemperaturen øker den SiO2-rike glassfasen, slik at effekten av væskefasen for å fremme sintringen gradvis forsterkes. Basert på disse to årsakene, endres den avfyrte prøven fra ekspansjon til sammentrekning med økningen av den forbrente temperaturen til grove andalusittpartikler.
Med økningen av andalusitt-kalsineringstemperaturen økte elastisitetsmodulen til kalsinerte prøver kontinuerlig, fra 20,23 GPa med ukalsinert andalusitt til 36,98 GPa med 1600 graders kalsinert andalusitt. Med økningen av pre-sintringstemperaturen øker graden av mullittisering av grove andalusittpartikler, forskjellen i termisk ekspansjonskoeffisient mellom aggregat og matrise reduseres, og størrelsen på mikrosprekker forårsaket av termisk ekspansjonskoeffisient mistilpasning avtar gradvis. Elastisitetsmodulen til andalusitt økte med tilsetning av andalusitt forsintringstemperatur.
Med økningen av pre-sintringstemperaturen til andalusitt, økte bøyningsstyrken ved romtemperatur til de avfyrte prøvene gradvis, men styrkeretensjonshastigheten avtok gradvis etter å ha blitt utsatt for luftkjølte termiske sjokk ved 950 grader i 5 ganger. Dette kan skyldes at med økningen av pre-sintringstemperaturen øker graden av mullittisering av andalusitt, og forskjellen i termisk ekspansjonskoeffisient mellom aggregat og matrise reduseres. Under sintring og avkjøling er den termiske ekspansjonskoeffisienten til aggregat og matrise feil. Størrelsen på mikrosprekkene reduseres også gradvis, mens de mindre mikrosprekkene ikke kan spille en rolle i å lindre termisk stress, forhindre nye sprekker og sprekkforplantning under den termiske sjokkprosessen, noe som resulterer i en gradvis reduksjon i termisk sjokk. motstanden til prøven. . Derfor, sammenlignet med å tilsette forbrente andalusitt store partikler, har det ildfaste mullitt-korund med uforbrente andalusitt grove partikler (5 ~ 3 mm) bedre motstand mot termisk sjokk.