原位反应制备Mg-α-Sialon结合镁质耐火材料研究

采用Si粉，Al粉和电熔镁砂为原料，研究在流动氮气中制备Mg-α-Sialon结合镁质耐火材料，借助XRD，SEM等手段分析和观察材料的物相组成和显微结构。结果表明，通过原位氮化反应可以在1450～1500℃范围内制备含Mg-α-Sialon镁质耐火材料；其产物的组成和显微结构取决于初始组成和氮化处理温度；在高温下尤其在高于1550℃时，试样内部大量气相物质Al（g），Si（g），Si2（g），Si3（g）等逸出试样表面，偏离初始组成，形成21R，O＇-Sialon等杂质相，造成试样质量损失和结构疏松。     

基于PFC~(2D)的镁碳质耐火材料断裂行为模拟研究

将镁碳质耐火材料视为骨料和细粉基质组成的两相复合材料,采用基于离散元的颗粒流模拟软件PFC2D,将材料离散成刚性颗粒组成的模型,把颗粒细观参数的变化与宏观力学特性联系起来,构建镁碳质耐火材料在1000℃下的试验模型,模拟试样三点弯曲的载荷-位移曲线,对材料裂纹的扩展进行分析,并通过改变摩擦系数、平行粘结刚度比、孔隙率以及平行粘结弹性模量,对比分析细观参数对载荷力峰值大小的影响情况。结果表明,采用PFC2D可准确模拟镁碳质耐火材料在三点弯曲时的断裂行为;材料的摩擦系数和平行粘结弹性模量与试样所受最大载荷力呈正比关系,而孔隙率和平行粘结刚度比与试样所受最大载荷力呈反比关系。     

碳氮化含钛高炉渣对铁沟捣打料抗氧化性及抗渣性的影响

测定碳氮化处理后含钛高炉渣的熔化特性,并研究在高炉铁沟捣打料中加入碳氮化含钛高炉渣后对材料抗氧化性及抗渣性的影响。结果表明,含钛高炉渣经碳氮化处理后,渣中主要的矿物相为氮化钛或碳氮化钛和钙镁黄长石或钙铝黄长石,渣中相的组成和含量受还原温度影响较大,随着渣的还原温度升高,还原渣的熔点呈上升趋势;将还原渣引入到高炉铁沟捣打料中,部分或完全替代碳化硅原料,可明显提高捣打料的抗氧化性,最佳的渣加入量为7%,过多将会导致捣打料抗氧化性减弱;因Ti(C,N)具有优良的抗渣性能,碳氮化含钛高炉渣的引入不影响高炉铁沟捣打料的抗渣性。     

电煅煤骨料表面生长碳纳米管对高炉炭砖性能的影响

利用电煅煤骨料负载催化剂硝酸镍,通过化学气相沉积(CVD)方法在电煅煤骨料表面成功催化生长出碳纳米管(CNTs)。以预处理过的电煅煤骨料为原料制备炭砖试样,借助X射线衍射分析、扫描电子隧道显微镜、压汞仪和激光导热仪分析了预处理电煅煤骨料的引入对炭砖在埋碳气氛下经1000℃和1400℃烧后的显微结构和性能的影响。结果表明,将预处理的电煅煤骨料引入到炭砖中,由于促进了试样中β-SiC、AlN及β-Sialon相的大量生成,炭砖试样的耐压强度和导热系数得到提高,其微孔特性得到改善。