輕量化微孔剛玉骨料的制備與其抗渣機(jī)制研究

實(shí)現(xiàn)耐火材料輕量化，可以節(jié)約資源鳄橘、降低能耗矫钓、環(huán)境友好。通常材料的導(dǎo)熱情況與其強(qiáng)度蚪燕、抗渣性能是互相矛盾们陆，因此允蚣，研究提高低導(dǎo)熱耐火材料的強(qiáng)度和抗渣性是實(shí)現(xiàn)材料輕量化的關(guān)鍵。

文獻(xiàn)報(bào)道：以α-Al₂O₃微粉(D₅₀=2.125μm)和淀粉(D₅₀=11.206μm)為主要原料迟几，通過濕磨法后經(jīng)1830℃煅燒消请，制備了一種高強(qiáng)度、微孔輕量化剛玉骨料类腮，其體積密度為3.36ｇ·cm^-3 臊泰，顯氣孔率為4.1％，閉口氣孔率達(dá)10.1％蚜枢，中位孔徑為0.49μｍ缸逃，且其抗渣性能優(yōu)于普通板狀剛玉骨料。對其渣侵蝕后骨料的顯微結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)：在微孔剛玉骨料與熔渣反應(yīng)界面形成了一層連續(xù)的隔離層厂抽，隔離層中主要為大量的CA₂及CA₆柱狀晶體需频；而普通剛玉骨料與熔渣反應(yīng)界面的柱狀晶體分布則不連續(xù)，熔渣大量侵蝕或滲透進(jìn)入骨料內(nèi)部(如圖1所示)修肠。作者認(rèn)為微孔結(jié)構(gòu)更有利于CA₂及CA₆柱狀晶體成核(即第二相的結(jié)晶析出)和晶體長大(即Oswald熟化過程)贺辰，由于微孔剛玉骨料孔徑更為細(xì)小户盯，在熔渣與骨料反應(yīng)過程中熔渣達(dá)到飽和時(shí)嵌施，微孔剛玉及普通剛玉的臨界溶解厚度分別為0.14及0.27μｍ；并且第二相熟化速率增大莽鸭，微孔剛玉骨料的第二相熟化速率為普通剛玉的12倍吗伤，故輕量化微孔剛玉骨料抗渣性由于普通板狀剛玉骨料。兩種剛玉骨料的渣蝕過程示意圖如圖2所示硫眨。(鄭大高溫所 張 舉足淆；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)節(jié)選自：J. Am. Ceram. Soc., 98(2015) 1658)  

                                                           圖1

 

                                                               圖2