УТИЦАЈ ТЕМПЕРАТУРЕ ПРЕДСИНТЕРАЊА ГРУБИХ ЧЕСТИЦА АНДАЛУЗИТА НА ОТПОРНОСТ НА ТЕРМИЧКИ УДАР МИЛИТ-КОРУНД МАТЕРИЈАЛА

Кристална структура андалузита (Ал₂О₃·СиО₂) припада орторомбском систему, а коефицијент топлотног ширења његових честица карактерише анизотропија. На високој температури, неповратно се трансформише у мулит и стаклену фазу богату СиО₂, а коефицијент термичке експанзије се у складу с тим мења. Током процеса мулитизације, кристална оса ће се променити и постати дугачки стубасти кристали мулита. Микропукотине узроковане неусклађеношћу коефицијената термичког ширења у узорку ће утицати на отпорност узорка на топлотни удар, а претходно синтеровање честица андалузита може ублажити горњи ефекат
Промена температуре претходног сагоревања може контролисати степен мулитизације, а коефицијент топлотног ширења неких крупних честица мулита ће се такође променити, што ће утицати на разлику коефицијента топлотног ширења између грубих андалузитних честица и матрице, чиме ће утицати на отпорност на топлотни удар узорка. У овом раду, 20 процената (в) грубих андалузитних честица (грануларност од 5-3 мм) претходно печених на 1300-1600 степена додато је у ватростални материјал од мулит-корунда да би се истражио ефекат температуре предсинтеровања андалузита на тхе Утицај величине прслине је проучаван и утицај температуре предсинтеровања на отпорност на топлотни удар мулит-корундског ватросталног материјала.
тест
1.1 Сировине
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 процената, величина честице д50=100нм Мања или једнака . Везиво је отпадна течност пулпе.
1.2 Припрема узорка
Формула узорка (в) је: 5~3мм андалузит агрегат (није претходно печен или претходно печен на различитим температурама) 20 процента, 3-1 и мањи или једнак 1мм мулитног агрегата 2{ {11}} процената сваки, мање од или једнако 0,044 мм Табеларни прах корунда је 31 проценат, активирани прах глинице мањи или једнак 0,044 мм је 6 процената, а микропрашак СиО₂ је 3 процента. Одмерити агрегате андалузита и мулита у складу са пропорцијама, и помешати све фине прахове (табуларни корунд, активирана глиница и СиО₂ микропрашак) измерене заједно и ставити их у млин са куглицама да се претходно мешају 2 сата. Прво додајте агрегат у миксер и мешајте га са отпадном течношћу пулпе 3 минута, затим додајте претходно измешани прах и мешајте 15 минута. Уједначено измешано блато се утискује у дугачки узорак од 25мм×25мм×125мм челичним калупом на машини за испитивање притиска под притиском од 200МПа. Након сушења на 110 степени у трајању од 24 сата, ставља се у лабораторијску електричну пећ и држи на 1450 степени 3 сата. отпуштен.
Поред тога, фини прашкасти део формуле се узима за дозирање, а узорак матрице се прави мешањем, обликовањем и печењем на исти начин као што је горе наведено, што се користи за испитивање термичке експанзије.
1.3 Тестирање перформанси
Фазни састав честица андалузита након претходног сагоревања анализиран је БРУКЕРД8Фоцус×дифракционим анализатором, опсег скенирања је био 10 степен ~70 степени, напон је био 40кВ, струја је била 30мА, а величина корака је била 0,02 степен ; према ГБ/Т7320-2008, калцинација је мерена методом ејекторске шипке. Термичко ширење узорака после матрице на 25-950 степену. Према ГБ/Т2997-2000, испитују се насипна густина и привидна порозност узорака након сагоревања, линеарна брзина промене након сагоревања се тестира према ГБ/Т5988-2007, чврстоћа на савијање на собној температури је тестиран према ГБ/Т3001-2007, а чврстоћа на савијање на собној температури је тестирана према ИБ/Т376.2 1995. године је тестирана отпорност на топлотни удар печених узорака (карактерише се стопом задржавања савијања чврстоћа након 5 пута ваздушно хлађених топлотних удара на 950 степени), а модул еластичности је мерен коришћењем тестера модула еластичности нормалне температуре (ДЕМА-01); ЗЕИССЛИЦМА скенирајући електронски микроскоп анализира микроструктуру испаљеног узорка. Узорак треба да се излечи смолом пре теста, а затим кородира флуороводоничном киселином 15 секунди, а затим попрска златом.
Резултати и дискусија
2.1 Фазна анализа грубих честица андалузита након калцинације
Након калцинације на 1300 степени, главне фазе су андалузит и мала количина кварца, што указује да мулит још није почео; Део је мулит; све је мулит након претходног синтеровања на 1600 степени, што указује да је све било мулит. Може се видети да се садржај заосталог андалузита у агрегату после предсинтеровања смањује са повећањем температуре предсинтеровања, а степен конверзије мулита андалузита расте са повећањем температуре предсинтеровања.
2.2 Физичка својства узорка
Са повећањем температуре предсинтеровања грубих честица андалузита, експанзија узорка се постепено смањује све док се не скупи. Андалузит се током процеса предсинтеровања претвара у мулит и стаклену фазу богату СиО2-, а са повећањем температуре пре синтеровања повећава се степен мулитизације андалузита, а стакло богато СиО2- фаза се такође повећава; у мулит-корунду Током процеса синтеровања узорка, резидуални андалузит ће наставити да мулит. С једне стране, са повећањем температуре предсинтеровања андалузита, количина заосталог андалузита се смањила, тако да је запреминско ширење грубих андалузитних честица наставило да се мулит током процеса синтеровања узорка постепено смањивало; Са повећањем температуре синтеровања, стаклена фаза богата СиО2- се повећава, тако да се ефекат течне фазе која подстиче синтеровање постепено јача. На основу ова два разлога, печени узорак се мења из експанзије у контракцију са повећањем температуре претходно печених грубих честица андалузита.
Са повећањем температуре калцинације андалузита, модул еластичности калцинисаних узорака континуирано се повећавао, са 20,23 ГПа са некалцинисаним андалузитом на 36,98 ГПа са 1600 степени калцинисаног андалузита. Са повећањем температуре предсинтеровања повећава се степен мулитизације грубих честица андалузита, смањује се разлика у коефицијенту топлотног ширења између агрегата и матрице, а величина микропукотина узрокованих неусклађеношћу коефицијента термичког ширења постепено се смањује. Модул еластичности андалузита се повећавао са додатком температуре предсинтеровања андалузита.
Са повећањем температуре претходног синтеровања андалузита, чврстоћа на савијање на собној температури печених узорака постепено се повећавала, али се стопа задржавања чврстоће постепено смањивала након што су били подвргнути топлотним ударима хлађеним ваздухом на 950 степени 5 пута. Ово може бити зато што се са повећањем температуре предсинтеровања повећава степен мулитизације андалузита, а смањује се разлика у коефицијенту топлотног ширења између агрегата и матрице. Током синтеровања и хлађења, коефицијент топлотног ширења агрегата и матрице је неусклађен. Величина микропрслина се такође постепено смањује, док микропукотине мање величине не могу играти улогу у ослобађању термичког напрезања, спречавању нових пукотина и ширења пукотина током процеса термичког шока, што резултира постепеним смањењем топлотног удара. отпора узорка. . Стога, у поређењу са додавањем већих честица андалузита претходно печених, ватростални мулит-корунд са непеченим грубим честицама андалузита (5~3мм) има бољу отпорност на топлотни удар.