碳化硅对髙铝浇注料性能的影响

我国丰富的矾土资源对发展矾士基低水泥、超低水泥浇注料有很大的优势。其中包括高性能和梯度浇注料。其主攻方向之一为研究开发具有更高性能的A12O3基和MgO基超低水泥和无水泥浇注料,用于高温领域的关键部位。提高浇注料性能的重点在于提高其高温力学性能、抗热震性和抗侵蚀性,其主要措施是根据高温使用环境对材料性能的要求,调整、优化Al2O3微粉和SiO2微粉的加入量和比例以及引入C、SiC和 SiAION等非氧化物。SiC所具有的高导热性、高强度、热膨胀低、与炉渣难以反应等优良特性被作为炉渣反应和高温剥落严重部位耐火材料的主要原料使用在本工作中主要研究了高铝浇注料中加入部分SC后其性能的变化。

1.3.2常规物理性能和高温抗折强度

显气孔率、体积密度按照YB/5200-1993标准测量;常温抗折强度、常温耐压强度按照YB/5201-1993标准测试;加入永久线变化按照YB/5203-1993标准检测。将烘干后的试样放置于高温抗折实验炉中,按照一定的升温速率(室温980℃时为330℃h21,从980℃~试验温度为110℃h),加热到1450℃保温0.5h,采三点弯曲法测定试样的高温抗折强度。

1.3.3抗热震性

热震试验采用标砖水冷热震检测。将烘干后的标砖置于1100℃热震炉中保温30min后进行水冷,检测标砖试样抵抗水冷热震的能力。

1.34抗渣性

抗渣试验采用静态坩埚法。坩埚高100mm,内孔为Φ50mm×60mm。经振动成型、室温自然养护,110℃24h烘干后,在内孔中放入电炉渣190g,置于电炉中经过1500℃3h的热处理。试验后,将坩埚对称地切为两半,测量截面渣侵蚀和渗透深度。

(1)SiC的加入能够降低高铝浇注料的显气孔率和线变化,提高其体积密度。

(2)随着SC加入量的增加其常温强度先增加再下降;其高温抗折强度则是先下降之后再增加,但是整体变化不大。

(3)由于SC氧化后SiO2玻璃相保护膜的作用,所以,SiC的加入不利于其抗渣性能的提高;由于SiC的高导热性和低膨胀性,加入SC对高铝质浇注料的抗热震性提高很大。