Som et højtemperaturmateriale har mullit karakteristika for højt blødgøringspunkt under belastning, god krybemodstand og kemisk modstand, lav termisk udvidelseskoefficient og god termisk stabilitet. Når der ikke er noget ydre stof, er mullit let at danne ved korngrænsen. Glasfasen påvirker materialets højtemperaturydelse; når korund-mullit kompositmaterialet dannes med korund, kan det reducere dannelsen af glasfasen og forbedre de mekaniske egenskaber væsentligt. Korund-mullit kompositmaterialet koncentrerer både korund og mullit. Fordelene ved dette enfasede materiale, det har fremragende højtemperaturstyrke, krybemodstand, termisk stødmodstand og højere brugstemperatur (1650 grader), dets kemiske stabilitet er god, og det er ikke let at reagere med det brændte produkt, især Velegnet til affyring af bløde magnetiske (ferrit) materialer og elektronisk isolerende keramik. På nuværende tidspunkt bruger højtemperatur-push-slab-ovne ofte korund-mullit-ovnmøbler. Sammenlignet med udenlandske produkter har indenlandske push-slab mursten en lavere levetid og stabilitet Ikke godt, slidstyrken og bøjningsstyrken under påføring er ikke ideelle, og det er let at slide og bryde under brug, især den termiske stødstabilitet og krybning er ikke ideelt, hvilket er hovedårsagerne til skubbepladens dårlige ydeevne. Strukturen bestemmer egenskaberne. Da korund, mullitpartikler og fint pulver ikke vil deltage i reaktionen under brændingsprocessen, er korund-mullitmaterialets egenskaber og struktur hovedsageligt bestemt af indholdet af silicapulver og -Al2O3-pulver og brændingstemperaturen. Afgørelse. Derfor er det af praktisk betydning at studere indflydelsen af mikroniseret pulver og brændingstemperatur på højtemperaturydelsen af korund-mullitmaterialer. På nuværende tidspunkt er forskningen i korund-mullitmaterialer i ind- og udland for det meste enkeltfaktoranalyse, som er relateret til faktisk kontrol. Der er et stort hul. Baseret på det optimerede design af partikelfasesammensætningen og gradueringen kontrollerer dette papir mikrostrukturen af korund-mullit-kompositkeramikken gennem den ortogonale test af silicamikropulver, aluminiumoxidmikropulver og brændingstemperatur til højtemperaturstyrke. , For at forbedre højtemperaturydelsen af flerfaset keramik.
eksperiment
1.1 Råvarer
Den gennemsnitlige partikelstørrelse af -Al2O3 mikropulver og hvid korund er under 5μm; SiO2-mikropulveret er taget fra Elkem, Norge, med en massefraktion på 98,3 procent, og dets gennemsnitlige partikelstørrelse er 5,917μm; de anvendte partikler er tavleformet korund, hvid korund og elektrisk Melt mullite har to partikelstørrelsesspecifikationer: 0-1mm og 1-3mm.
1.2 Bestemmelse af eksperimentelle faktorer
Hvis urenhedernes indflydelse på korund-mullitmaterialernes egenskaber ignoreres, eller urenhedernes indflydelse på korund-mullitmaterialernes egenskaber anses for at være den samme, da korund, mullitpartikler og fint pulver ikke vil deltage i reaktionen under brændingsprocessen, Det kan anses for, at ydeevnen af korund-mullitmateriale hovedsageligt bestemmes af massefraktionen af silicapulver og -Al2O3-pulver og brændingstemperaturen. Ifølge de tidligere testresultater og litteratur [9] kan den ortogonale tilstand bestemmes som: w(-Al2O3 Mikropulver) er henholdsvis 7 procent, 9 procent, 11 procent; w (SiO2 mikropulver) er henholdsvis 3 procent, 3,5 procent, 4 procent; brændingstemperaturen er henholdsvis 1600, 1650, 1700 grader.
1.3 Flerfaset keramisk formel
M (korund): m (mullit) i bindingsfasen er ca. 75:25, og massefraktionen af bindingsfasen er 36 procent til 38 procent. Den endelige ingredienssammensætning indeholder Al2O3 med en massefraktion på 70 procent til 81 procent og SiO2 med en massefraktion på 19 procent -30 procent.
I denne undersøgelse, ved at justere massefraktionen og brændingstemperaturen af SiO2 mikropulver og -Al2O3 mikropulver, blev mikrostrukturen af korund-mullit komposit keramik kontrolleret for at opnå formålet med at forbedre højtemperaturstyrken af komposit keramik. Ifølge den klassiske kontinuerlige akkumuleringsteori bruger Andreasen U(Dp)=100.(Dp/Dpmax)q repræsenterer tæthedsfordelingen, hvor U(Dp) er den kumulative procentdel under sigten ( procent ), Dpmax er den maksimal partikelstørrelse, og q er Fuller-indekset. Testen viser, at når q= akkumuleringen af kontinuerte graderede partikler ved 0.33-0.50 har et mindre hulrumsforhold. I denne undersøgelse, q=0.45, så den anvendte partikelfase har en tættere pakningsstruktur. Blandt dem er sammensætningen af 1#-9# partikler 1-3mm Korundfase, massefraktionen er 47 procent; 0-1mm smeltet mullit, massefraktionen er 15 procent .
1.4 Eksperimentel metode
Pulveret, der anvendes som bindingsfase, blandes ensartet med en kuglemølle, og blandingstiden er 12 timer. Partikelfasen blandes jævnt i henhold til den designede formel, og en passende mængde polyvinylalkohol tilsættes for at omrøre, og derefter tilsættes bindingsfasen, og materialet udtømmes efter jævn blanding. Den er dannet af en presse. Efter at de dannede prøver er tørret, brændes de ved henholdsvis 1600, 1650 og 1700 grader, og holdetiden er 4 timer.
De fysiske og mekaniske egenskaber af de brændte prøver udføres i overensstemmelse med relevante nationale standarder. Den termiske stabilitetstest anvender vandkølingsmetoden. Prøven på 25 mm×25 mm×125 mm bruges direkte til testen. Højtemperaturovnen opvarmes til 1100 grader, og prøven placeres i. Efter at have hævet temperaturen til 1100 grader igen inden for tidsrummet, opbevares den i 30 minutter, tages den ud og placeres i strømmende stuetemperaturvand (ca. 20 grader) for hurtigt at afkøle i 3 minutter, og brug procentdelen af prøvens resterende styrke til at karakterisere produktets termiske stabilitet. Krybemodstandstestforhold For at holde temperaturen på 1600 grader i luften i 25 timer. Bøjningsstyrken ved høje temperaturer testes med en prøve på 25 mm×25 mm×125 mm, og testbetingelserne er 3 timer ved 1400 grader i luften. S-570 scanningselektronmikroskopet (SEM) bruges til at observere varmen. Mikrostrukturmorfologien af prøvens brudte overflade før og efter stødet.
Afslutningsvis
(1) SiO2 mikropulver, -Al2O3 mikron Termisk stødstabilitet og krybning har den største effekt, efterfulgt af -Al2O3 mikropulver og silicium mikropulver; de bedste testbetingelser er: w ( -Al2O3 mikropulver)=11 procent , w (SiO2 mikropulver)=3 procent , brænding Ved en temperatur på 1650 grader er prøveegenskaberne under denne tilstand er: rumvægt 2,96 g/cm3, porøsitet 18,5 procent, bøjningsstyrketabsprocent 30 procent, krybeprocent 0,99 procent.
(2) -Al2O3 mikropulver, SiO2 mikropulver og brændingstemperatur vil have større indflydelse på bindingstilstanden mellem partiklerne og matrixen, samt mullit, porer og resterende -Al2O3 i matrixen, hvilket vil have større indflydelse på den termiske udvidelseskoefficient, elasticitetsmodulet og Termisk ledningsevne har også en indvirkning, som i sidste ende påvirker materialets termiske stødmodstand.
(3) Bruddet af korundmullitmateriale ved stuetemperatur styres af revneudbredelsesprocessen, mens det ved høj temperatur styres af krybemekanismen.
