工藝因素對(duì)礬土基均質(zhì)料相組成、顯微結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、礬土基均質(zhì)料已成為我國(guó)高鋁質(zhì)耐火材料的主要原料，近幾年在我國(guó)快速發(fā)展。由于均質(zhì)料原料來(lái)源及成分，制備工藝的不同，市場(chǎng)上的均質(zhì)料還存在成分不均，性能不穩(wěn)定等一系列問(wèn)題。本文結(jié)合礬土基均質(zhì)料目前的情況，分析了5種均質(zhì)料的相組成、顯微結(jié)構(gòu)和性能;以Al2O3含量為70％的均質(zhì)料(70均質(zhì)料)生坯為原料，研究了燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間以及粒度分布對(duì)礬土基均質(zhì)料物相組成、顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果表明:
　　5種70均質(zhì)料，均為莫來(lái)石-剛玉質(zhì)，表

2、面均覆蓋一層非晶相，莫來(lái)石晶體形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，剛玉晶體大多分布莫來(lái)石晶體間。且都存在莫來(lái)石晶體發(fā)育不好、出現(xiàn)剛玉晶粒形成的較大顆粒，物相分布不勻等問(wèn)題。然而，R2O含量越高，相應(yīng)的玻璃相含量越高，荷重軟化溫度越低。當(dāng)R2O含量為2.01％時(shí)，玻璃相含量高達(dá)27.57％,荷重軟化溫度為1550℃;當(dāng)R2O含量為0.34％，玻璃相量為8.9％，荷重軟化溫度為1600℃。均質(zhì)料的燒結(jié)工藝不同，莫來(lái)石晶體的生長(zhǎng)和含量亦不同。其中莫來(lái)石含量最高

3、為85％，直徑約為10μm;莫來(lái)石含量最低僅為60％，直徑約為2μm。
　　對(duì)70均質(zhì)料均化后的鋁礬土在1650℃高溫下燒結(jié)并分別保溫0h、4h、6h、8h和10h，發(fā)現(xiàn):隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，其體積密度增加到2.72g/cm3后基本保持不變，氣孔率先減小到10％后又增加到13.58％，玻璃相含量從7.6％減少到6.36％。這說(shuō)明適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間有利于燒結(jié)。此外，隨保溫時(shí)間延長(zhǎng)，結(jié)晶相中的莫來(lái)石和剛玉相的含量基本不發(fā)生變化。保溫時(shí)間

4、為10h時(shí)，非晶相消失，莫來(lái)石晶體完全長(zhǎng)大，其長(zhǎng)約為15μm，直徑約為5μm，且玻璃相填充在交叉網(wǎng)絡(luò)狀莫來(lái)石晶體間隙中。
　　將70均質(zhì)料均化后的鋁礬土磨細(xì)至粒度D50分別為150μm、100μm、68μm和44μm，在1630℃高溫下燒結(jié)并分別保溫8h和10h，發(fā)現(xiàn):隨粒度的減小，體積密度逐漸增大、顯氣孔率逐漸減小;D50為150μm和44μm的試樣，保溫時(shí)間為10h時(shí)，試樣表面觀察不到非晶相，皆為莫來(lái)石形成的交叉網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，而