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SiAlON结合刚玉砖生产及优势介绍

时间:2019-03-15 来源:耐火材料厂 作者:寰洋实业 浏览次数:

6号彩票网   SiAlON结合刚玉砖是如何生产的?

  SiAlON结合刚玉砖所用主要原料为电熔致密刚玉、电熔白刚玉、工业硅粉、金属铝粉、烧结氧化铝微粉,其化学组成见表1。配料中骨料为致密刚玉和白刚玉,临界粒度mm;基质部分为白刚玉细粉、烧结氧化铝微粉(平均粒径<3μm)、工业硅粉、金属铝粉及少量添加剂,按生产配方共磨预混。

  将各种不同粒度的刚玉骨料加入混碾机中,干混数分钟,加入结合剂溶液后再湿混数分钟,再加入细粉湿混10~30 m in,总混练时间为in。根据砖型,泥料在振动成型或摩擦压砖机上成型。刚玉砖坯体在电热干燥窑内干燥,干燥后坯体的残余水分要求≤0.05%。坯体以直立方式装于窑车上,坯体接触面垫刚玉砂,坯体间距约15mm。窑车入窑后,通入高纯氮气,升温速度每小时不高于150℃;500~1 500℃,调整氮气流量,保持窑内正压操作,升温速度每小时不高于100℃;1500℃保温结束后,氮气气氛下冷却至700℃以下,自然冷却至常温。

 

  SiAlON结合刚玉砖的XRD图谱可见,结合相中除β-SiAlON外,还含有少量的15R。该产品的显微结构可见,基质中大量柱状晶体,根据EDAX能谱分析及XRD结果可知,这些柱状晶体是β-SiAlON。因15R含量少,未在电镜下观察到其典型形貌。

 

  β-SiAlON结合刚玉砖的性能优势

  为了促进其开发应用,在某些应用部位替代传统的氧化物材料,将β-SiAlON结合刚玉制品(包括氧化铝基β-SiAlON结合刚玉砖和矾土基β-SiAlON结合刚玉砖)的高温力学性能、显微结构特征和断裂特征与常用刚玉砖和低蠕变高铝砖进行了对比分析,探讨其高温力学性能与显微结构的关系。

 

  (1)与常用的刚玉砖和高铝砖相比,β-SiAlON结合刚玉砖具有优良的高温力学性能,具体表现在:

 

  ①β-SiAlON结合刚玉砖1400℃时的抗折强度是刚玉砖和高铝砖的5倍以上;

 

  ②它们的塑性变形开始温度和粘滞流动开始温度都较刚玉砖和高铝砖高200~300℃;

 

  ③相同条件下β-SiAlON结合刚玉砖的高温蠕变变形率较小,仅为低蠕变高铝砖的10%~20%。

 

  (2)β-SiAlON结合刚玉砖具有较好的高温力学性能主要取决于其显微结构特征:主晶相刚玉颗粒构成砖体的骨架结构,粒状、柱状或纤维状的β-SiAlON晶体原位生成,填充于刚玉颗粒的间隙中,与粒状刚玉结合紧密。这种结构特征增强了复合材料的高温力学性能。

 

  (3)1400℃的高温下,β-SiAlON结合刚玉砖的断裂方式是以为穿颗粒断裂为主的混合断裂。

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