為減少滑板在連鑄過程中對潔凈鋼的增碳污染,采用粒徑小、力學(xué)性能優(yōu)異的石墨烯納米片作為納米碳源來提高碳在滑板中分散性,既降低了鋁鋯碳滑板的碳含量,又提高滑板的強度且不降低滑板的抗熱震性和抗侵蝕性。為獲得廉價的石墨烯納米片,探索了球磨膨脹石墨制備廉價石墨烯納米片的工藝,并將石墨烯納米片作為碳源引入到鋁鋯碳滑板中,系統(tǒng)研究了石墨烯納米片對低碳燒成滑板性能、物相組成和微觀結(jié)構(gòu)的影響,討論了原位生成碳化硅晶須增強低碳滑板的機理,研究了亞微米級單質(zhì)硅粉作為抗氧化劑對低碳鋁鋯碳滑板性能的影響。通過正交實驗優(yōu)化微波法制備膨脹石墨工藝,獲得了1 g體積達(dá)201 mL的優(yōu)質(zhì)膨脹石墨,將其與球形剛玉粉共磨制備出石墨烯納米片,采用XRD、SEM、EDS、TEM和AFM等測試手段對石墨烯納米片進行了微觀形貌分析。XRD表明通過球磨制備出石墨烯納米片的石墨（002）晶面特征峰強度與市售石墨烯納米片的特征峰強度接近,球磨工藝制備有利于石墨片層的剝離;SEM結(jié)合EDS表明石墨烯納米片在復(fù)合粉中分散良好,包裹在球形剛玉表面或夾雜其間,其邊緣翹起片層的厚度可達(dá)3 nm;TEM表明球磨制備的石墨烯納米片呈現(xiàn)出帶有一定翹曲褶... 

【文章來源】：中國建筑材料科學(xué)研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 滑板耐火材料的概述
        1.2.1 滑板的發(fā)展歷程與類型
        1.2.2 滑板蝕損形式及機理的研究
    1.3 滑板耐火材料面臨的問題和發(fā)展的趨勢
    1.4 納米碳源在滑板耐火材料中的應(yīng)用
        1.4.1 碳黑
        1.4.2 碳納米管
        1.4.3 石墨烯納米片
    1.5 非氧化物相增強低碳耐火材料的研究
        1.5.1 直接引入非氧化物相
        1.5.2 原位生成非氧化物相
    1.6 課題的提出及主要研究內(nèi)容
第2章 石墨烯納米片剛玉復(fù)合粉制備的研究
    2.1 實驗原料及表征方法
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗表征方法
    2.2 實驗過程
        2.2.1 膨脹石墨的制備
        2.2.2 石墨烯納米片剛玉復(fù)合粉的制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 膨脹石墨制備的正交實驗結(jié)果分析
        2.3.2 石墨烯納米片剛玉復(fù)合粉的微觀形貌分析
    2.4 小結(jié)
第3章 石墨烯納米片制備低碳滑板結(jié)構(gòu)與性能的研究
    3.1 實驗
        3.1.1 實驗原料
        3.1.2 實驗方法與過程
        3.1.3 實驗性能測試與表征
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 體積密度與顯氣孔率
        3.2.2 線變化率
        3.2.3 力學(xué)性能
        3.2.4 抗熱震性能
        3.2.5 抗氧化性能
        3.2.6 物相組成
        3.2.7 微觀結(jié)構(gòu)
    3.3 小結(jié)
第4章 以亞微米級單質(zhì)硅粉為抗氧化劑對低碳滑板結(jié)構(gòu)與性能的影響
    4.1 實驗
        4.1.1 實驗原料
        4.1.2 實驗方法與過程
        4.1.3 實驗性能測試與表征
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 體積密度與顯氣孔率
        4.2.2 線變化率
        4.2.3 力學(xué)性能
        4.2.4 抗氧化性能
        4.2.5 物相組成
        4.2.6 微觀結(jié)構(gòu)
    4.3 小結(jié)
第5章 結(jié)論與創(chuàng)新點
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果及所獲獎勵
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]少層石墨雙炔薄膜的液相范德華外延生長法[J]. 李玉良.  物理化學(xué)學(xué)報. 2019(07)
[4]改良氧化還原法制備石墨烯及其電學(xué)性能研究[J]. 鐘芬,潘雪江,劉恒全.  化工新型材料. 2019(04)
[5]碳化硅晶須增韌復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 王陽陽,賈晨,賈先,楊建鋒.  兵器材料科學(xué)與工程. 2019(04)
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博士論文
[1]冶金過程鋼液—渣—耐火材料間界面現(xiàn)象研究[D]. 沈平.北京科技大學(xué) 2017
[2]含膨脹石墨的鋁碳耐火材料組成、結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能研究[D]. 王慶虎.武漢科技大學(xué) 2015
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[5]礬士基β-Sialon復(fù)合低碳鋁碳滑板材料的研究[D]. 岳衛(wèi)東.鄭州大學(xué) 2007

碩士論文
[1]不燒滑板若干工藝影響因素的研究[D]. 譚利.武漢科技大學(xué) 2010
[2]基質(zhì)微細(xì)化及添加劑對鋁鋯碳滑板顯微結(jié)構(gòu)及性能的影響[D]. 邵榮丹.武漢科技大學(xué) 2006



本文編號：3151701