Som et høytemperaturmateriale har mullitt egenskapene til høyt mykningspunkt under belastning, god krypemotstand og kjemisk motstand, lav termisk ekspansjonskoeffisient og god termisk stabilitet. Når det ikke er noe ytre stoff, er det lett å danne mullitt ved korngrensen. Glassfasen påvirker materialets høytemperaturytelse; når du danner korund-mullitt-komposittmaterialet med korund, kan det redusere dannelsen av glassfasen og forbedre de mekaniske egenskapene betydelig. Korund-mullitt-komposittmaterialet konsentrerer både korund og mullitt. Fordelene med dette enfasematerialet, det har utmerket høytemperaturstyrke, krypemotstand, termisk støtmotstand og høyere brukstemperatur (1650 grader), dets kjemiske stabilitet er god, og det er ikke lett å reagere med det brente produktet, spesielt Egnet for avfyring av myke magnetiske (ferritt) materialer og elektronisk isolerende keramikk. For tiden bruker høytemperatur-push-slab-ovner ofte korund-mullitt-ovnsmøbler. Sammenlignet med utenlandske produkter har innenlandske push-plate murstein lavere levetid og stabilitet Ikke bra, slitestyrken og bøyestyrken under påføring er ikke ideelle, og det er lett å slite og sprekke under bruk, spesielt den termiske sjokkstabiliteten og krypingen er ikke ideelt, som er hovedårsakene til den dårlige ytelsen til skyveplaten. Strukturen bestemmer egenskapene. Siden korund, mullittpartikler og fint pulver ikke vil delta i reaksjonen under brenningsprosessen, bestemmes egenskapene og strukturen til korund-mullittmaterialet hovedsakelig av innholdet av silikapulver og -Al2O3-pulver og brenningstemperaturen. Beslutning. Derfor er det av praktisk betydning å studere innflytelsen av mikronisert pulver og brenningstemperatur på høytemperaturytelsen til korund-mullittmaterialer. For tiden er forskningen på korund-mullittmaterialer i inn- og utland for det meste enkeltfaktoranalyse, som er relatert til faktisk kontroll. Det er et stort gap. Basert på den optimaliserte utformingen av partikkelfasesammensetningen og graderingen, kontrollerer dette papiret mikrostrukturen til korund-mullitt-komposittkeramikken gjennom den ortogonale testen av silikamikropulver, aluminiumoksydmikropulver og brenningstemperatur til høytemperaturstyrke. , For å forbedre høytemperaturytelsen til flerfasekeramikk.
eksperiment
1.1 Råvarer
Den gjennomsnittlige partikkelstørrelsen til -Al2O3 mikropulver og hvit korund er under 5μm; SiO2-mikropulveret er hentet fra Elkem, Norge, med en massefraksjon på 98,3 prosent, og dens gjennomsnittlige partikkelstørrelse er 5,917μm; partiklene som brukes er tabellformet korund, hvit korund og elektrisk Melt mullite har to partikkelstørrelsesspesifikasjoner: 0-1mm og 1-3mm.
1.2 Bestemmelse av eksperimentelle faktorer
Hvis påvirkningen av urenheter på egenskapene til korund-mullittmaterialer ignoreres eller påvirkningen av urenheter på egenskapene til korund-mullittmaterialer anses å være den samme, siden korund, mullittpartikler og fint pulver ikke vil delta i reaksjonen under brenningsprosessen, Det kan anses at ytelsen til korund-mullittmateriale hovedsakelig bestemmes av massefraksjonen av silikapulver og -Al2O3-pulver og brenningstemperaturen. I henhold til tidligere testresultater og litteratur [9], kan den ortogonale tilstanden bestemmes som: w( -Al2O3 Mikropulver) er henholdsvis 7 prosent , 9 prosent , 11 prosent ; w (SiO2 mikropulver) er henholdsvis 3 prosent, 3,5 prosent, 4 prosent; brenntemperaturen er henholdsvis 1600, 1650, 1700 grader.
1.3 Flerfase keramisk formel
m (korund): m (mullitt) i bindingsfasen er omtrent 75:25, og massefraksjonen av bindingsfasen er 36 prosent til 38 prosent. Den endelige ingredienssammensetningen inneholder Al2O3 med en massefraksjon på 70 prosent til 81 prosent og SiO2 med en massefraksjon på 19 prosent -30 prosent.
I denne studien, ved å justere massefraksjonen og brenningstemperaturen til SiO2 mikropulver og -Al2O3 mikropulver, ble mikrostrukturen til korund-mullitt komposittkeramikk kontrollert for å oppnå formålet med å forbedre høytemperaturstyrken til komposittkeramikk. I følge den klassiske kontinuerlige akkumuleringsteorien bruker Andreasen U(Dp)=100.(Dp/Dpmax)q representerer tetthetsfordelingen, der U(Dp) er den kumulative prosentandelen under silen ( prosent ), Dpmax er maksimal partikkelstørrelse, og q er Fuller-indeksen. Testen viser at når q= Akkumuleringen av kontinuerlige graderte partikler ved 0.33-0.50 har et mindre tomromsforhold. I denne studien, q=0.45, slik at partikkelfasen som brukes har en tettere pakkestruktur. Blant dem er sammensetningen av 1#-9# partikler 1-3mm korundfase, massefraksjonen er 47 prosent ; 0-1mm smeltet mullitt, massefraksjonen er 15 prosent .
1.4 Eksperimentell metode
Pulveret som brukes som bindingsfase blandes jevnt med en kulemølle, og blandetiden er 12 timer. Partikkelfasen blandes jevnt i henhold til den utformede formelen, og en passende mengde polyvinylalkohol tilsettes for å røre, og deretter tilsettes bindingsfasen, og materialet tømmes ut etter jevn blanding. Den er dannet av en presse. Etter at de dannede prøvene er tørket, brennes de ved henholdsvis 1600, 1650 og 1700 grader, og holdetiden er 4 timer.
De fysiske og mekaniske egenskapene til de avfyrte prøvene er utført i samsvar med relevante nasjonale standarder. Den termiske stabilitetstesten bruker vannkjølingsmetoden. Prøven på 25 mm × 25 mm × 125 mm brukes direkte til testen. Høytemperaturovnen varmes opp til 1100 grader, og prøven plasseres i Etter å ha hevet temperaturen til 1100 grader igjen innen tidsperioden, hold den i 30 minutter, ta den ut og plasser den i rennende romtemperaturvann (ca. 20 grader) for raskt å avkjøles i 3 minutter, og bruk prosentandelen av gjenværende styrke til prøven for å karakterisere den termiske stabiliteten til produktet. Krypemotstandstestforhold For å holde temperaturen på 1600 grader i luften i 25 timer. Høytemperatur bøyestyrken er testet med en 25 mm×25 mm×125 mm prøve, og testbetingelsen er 3 timer ved 1400 grader i luften. S-570 skanningselektronmikroskopet (SEM) brukes til å observere varmen. Mikrostrukturmorfologien til den frakturerte overflaten av prøven før og etter støtet.
for å konkludere
(1) SiO2 mikropulver, -Al2O3 mikron Termisk sjokkstabilitet og kryp har størst innvirkning, etterfulgt av -Al2O3 mikropulver og silisium mikropulver; de beste testbetingelsene er: w ( -Al2O3 mikropulver)=11 prosent , w (SiO2 mikropulver)=3 prosent , brenning Ved en temperatur på 1650 grader har prøveegenskapene under denne tilstanden er: bulkdensitet 2,96g/cm3, porøsitet 18,5 prosent, bøyestyrketapsprosent 30 prosent, krypprosent 0,99 prosent.
(2) -Al2O3 mikropulver, SiO2 mikropulver og brenningstemperatur vil ha større innvirkning på bindingstilstanden mellom partiklene og matrisen, samt mullitt, porer og gjenværende -Al2O3 i matrisen, som vil ha større innvirkning på matrisen. den termiske ekspansjonskoeffisienten, elastisitetsmodulen og termisk ledningsevne har også en innvirkning, som til slutt påvirker materialets termiske sjokkmotstand.
(3) Bruddet av korundmullittmateriale ved romtemperatur kontrolleres av sprekkforplantningsprosessen, mens det ved høy temperatur kontrolleres av krypemekanismen.
