發(fā)布時(shí)間：2017-11-08 09:08

  本文關(guān)鍵詞：結(jié)合劑、抗氧化劑和微晶石墨對(duì)低碳鎂碳磚性能的影響研究

  更多相關(guān)文章： 低碳鎂碳耐火材料 結(jié)合劑 Si-SiC復(fù)合粉體 微晶石墨 抗氧化性 強(qiáng)度

【摘要】：鎂碳質(zhì)耐火材料具有耐火度高、抗熱震性強(qiáng)、高溫蠕變小、抗侵蝕性和抗剝落性優(yōu)良等性能,因此被廣泛應(yīng)用于氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯、電爐爐墻和鋼包渣線等部位。然而由于碳容易被氧化而形成脫碳層,導(dǎo)致材料組織結(jié)構(gòu)疏松,強(qiáng)度降低。在熔渣侵蝕和機(jī)械沖刷等作用下,氧化鎂顆粒逐漸被熔蝕、脫落而損毀。針對(duì)以上問題,本工作研究了結(jié)合劑種類、工業(yè)廢料Si-SiC復(fù)合粉體的種類及含量和微晶石墨含量對(duì)低碳鎂碳磚性能及顯微結(jié)構(gòu)的影響,期望提高低碳鎂碳耐火材料的抗氧化性,并降低低碳耐火材料的成本。得到主要結(jié)論如下:(1)在研究結(jié)合劑種類對(duì)低碳鎂碳耐火材料性能影響的過程中,發(fā)現(xiàn),相比于酚醛樹脂結(jié)合鎂碳磚,CMC、紙漿廢液、糊精或乙基纖維素結(jié)合劑鎂碳磚雖然在不同程度上改善了試樣的抗氧化性,但均會(huì)明顯降低試樣的力學(xué)性能。而將熱塑性酚醛樹脂與聚乙二醇按質(zhì)量比為1:1混合后作為結(jié)合劑可提高低碳鎂碳磚的抗氧化性能,且不會(huì)明顯降低試樣的強(qiáng)度,但試樣經(jīng)1600℃埋碳熱處理后會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的膨脹變形,這對(duì)材料的使用是有害的。(2)在研究Si-SiC復(fù)合粉體對(duì)低碳鎂碳磚性能及顯微結(jié)構(gòu)的影響過程中,發(fā)現(xiàn)Si含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體和SiC含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體既可以提高低碳鎂碳耐火材料的抗氧化性能,還可以不同程度提高材料的力學(xué)性能,并影響熱處理后試樣的顯微結(jié)構(gòu)。當(dāng)Si含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體的添加量為2wt%時(shí),試樣具有最佳的力學(xué)性能,固化后試樣的耐壓強(qiáng)度為9.8MPa,抗折強(qiáng)度可達(dá)61.8MPa。當(dāng)Si含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體的添加量為3wt%時(shí),試樣的抗氧化性能最佳。綜合考慮添加不同含量的兩種Si-SiC復(fù)合粉體試樣的各項(xiàng)性能,添加2wt%Si含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體的試樣具有較好的性能。(3)對(duì)比Si含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體、單質(zhì)Si和SiC對(duì)低碳鎂碳磚(添加量均為2wt%)性能的影響可知,添加Si含量較高的Si-SiC復(fù)合粉體試樣的抗氧化能力和經(jīng)不同溫度熱處理后的力學(xué)性能均為最佳。(4)采用微晶石墨取代鱗片石墨(1000目)制備低碳鎂碳耐火材料(碳含量固定為4wt%),并研究微晶石墨含量對(duì)材料性能的影響,發(fā)現(xiàn),隨微晶石墨添加量增加到4wt%試樣的抗氧化性能逐步改善,此外,固化后試樣的顯氣孔率由18.9%降低到14.6%,經(jīng)1600℃熱處理后試樣的顯氣孔率由20.2%降低到16.0%。而試樣的力學(xué)性能雖然有不同程度的改善,但并沒有一定的規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ175.1

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本文編號(hào)：1156490