不同铝源对镁质材料中MgAlON形成机理的研究
发布时间：2021-08-30 01:46
镁质耐火材料烧成温度高,但热震稳定性差,因此改善镁质耐火材料的热震稳定性能在耐火材料中显得尤为重要。有研究表明,含碳耐火材料中添加的金属使用过程中可形成非氧化物,提高耐火材料的高温力学性能。非氧化物镁阿隆（M g Al ON）是氧化镁固溶到阿隆相中形成的一种具有优良性能的新型高温材料。M g Al ON具有良好的抗渣性能,不污染钢液,其高温性能优异,通过在耐火材料中形成纤维状结构,提高耐火材料的高温力学性能,实现改善镁质材料热震稳定性能的目的。镁质耐火材料中的Mg Al ON可以通过引入含铝原料的原位反应生成,因此有必要对引入不同铝源的镁质耐火材料中Mg Al ON的生成其机理进行研究,以期为金属复合镁质耐火材料的制备提供理论根据。本文主要研究在埋碳还原气氛和氮气气氛下,热处理温度、铝源的引入方式及加入量（包括金属铝粉、镁铝尖晶石粉、α-氧化铝粉、金属钛粉单独或复合引入）对Mg Al ON生成机理的影响。利用XRD、SEM及EDS分析了热处理后试样的矿物组成、显微结构及微区成分,得出:添加金属铝的试样中,铝熔融形成孔洞,其内可生成纤维和板片状Mg Al ON相。Mg Al ON生成受液...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同温度下金属铝结合耐火材料的产物
1.绪论8图1.2Ti-C相图Figure1.2plasediagramofTi-C图可以看出，碳化物的相很宽，在氯化钠（NaC1）型结构中心形成2%-3%空位，在碳化钛-X（TiC-X）的情况中最大均匀化，其摩尔分数范围是32%-48.8%，温度为1870℃。接近1900℃时明显形成另一碳化物碳化二钛（Ti2C）（摩尔分数33%）。碳化钛（TiC）具有良好的传热性能和导电性能，具有金属性质。碳化钛是弱顺磁性物质。高于1200℃时碳化钛与氮气（N2）反应生成组成变化的钛（碳，氮）化合物。致密的碳化钛在800℃时氧化很慢，但粉末状碳化钛（TiC）在600℃时可在氧中燃烧（见式1.2）：222TiCOTiOCO（1.2）碳化钛（TiC）在400℃时可与氯反应生成四氯化钛（TiCl4）。碳化钛（TiC）不溶于水，在高于700℃时与水蒸气反应生成二氧化钛（TiO2）（见式1.3）:22222TiC6HO2TiOCO6H（1.3）碳化钛（TiC）不溶于盐酸，也不溶于沸腾的碱，但能溶于硝酸和王水中。碳化钛（TiC）在1200℃时可与CO2反应生成TiO2（见式1.4）:22TiC3COTiO4CO（1.4）碳化钛（TiC）在1900℃时可与MgO反应生成TiO（见式1.5）:TiC2MgOTiOCO2Mg（1.5）1.4.2钛的铝氧氮化物钛阿隆（TiAlON）为氮化钛和氧化铝的固溶体，具有优异的高温稳定性以及抗磨损性能，已应用于多种领域，由于其为四元化合物，在成分控制有着更为宽泛的调整空间，研究发现钛-铝-氧-氮（Ti-Al-O-N）系统生成尖晶石型钛阿隆，而在1423K-1973K，钛酸铝（Al2TiO5）附近很大范围具有其结构的钛阿隆固溶
2.实验过程及检测12表2.2实验配方，%Table2.2Formulationofspecimens,%试样编号铝粉轻烧氧化镁α-A12O3镁铝尖晶石钛粉（外加）AM-14060---AM-23070---AM-32080---AMM-14026-34-AMM-23030-40-AMM-32034-46-AMA-1402634--AMA-2303040--AMA-3203446--T-AM4060--20图2.1工艺流程图Figure2.1Processflowdiagram2.3性能检测和表征2.3.1XRD物相分析本实验中X射线衍射仪主要用于检验试样矿物组成的，辐射源CuKα1，λ＝0.15405nm，工作电压40KV，电流40mA，步长0.013°，间隔5.1s，扫描范
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO与Al2O3对Al-MgO-Al2O3体系中MgAlON形成机理的影响[J]. 仝尚好,李勇,焦智宇,闫明伟,张宇翠,铁占鹏. 硅酸盐学报. 2019(12)
[2]不同熔炼工艺对电熔方镁石的影响[J]. 郑玉,罗旭东,王春新,钱峰. 无机盐工业. 2019(10)
[3]铝、硅添加对方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料性能的影响[J]. 桂舜,王周福,王玺堂,刘浩,马妍. 武汉科技大学学报. 2019(04)
[4]镁铝合金直接燃烧法合成AlN晶体[J]. 谢晓,隋颖,黄晓昱,朱晨光. 无机材料学报. 2019(04)
[5]高温N2气氛下树脂结合刚玉材料中阿隆相的形成机制[J]. 聂熙,李勇,秦海霞,闫明伟,姚桂生,金秀明. 复合材料学报. 2018(12)
[6]镁质耐火材料的发展[J]. 安新. 科技风. 2018(25)
[7]MgAlON-MgAl2O4复合材料的制备与性能研究[J]. 黄俊伟,李红霞,徐恩霞,王刚. 耐火材料. 2018(03)
[8]耐火材料性质分类及其应用[J]. 冯启超. 科技资讯. 2018(03)
[9]直接氮化法制备MgAlON材料的工艺研究[J]. 黄俊伟,曹雨后,高金星,徐恩霞. 材料导报. 2017(S2)
[10]MgAlON复合材料的抗氧化性分析[J]. 郭艳芹,张海燕. 硅酸盐通报. 2017(05)
硕士论文
[1]氧化镁—氧化铝原位合成镁铝尖晶石反应行为的研究[D]. 陈伟鹏.苏州大学 2017
[2]RH浸渍管用方镁石—尖晶石质耐火材料研究[D]. 李静捷.武汉科技大学 2016
[3]金属结合碱性滑板性能研究[D]. 宗雷.辽宁科技大学 2013
本文编号：3371808
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同温度下金属铝结合耐火材料的产物
1.绪论8图1.2Ti-C相图Figure1.2plasediagramofTi-C图可以看出，碳化物的相很宽，在氯化钠（NaC1）型结构中心形成2%-3%空位，在碳化钛-X（TiC-X）的情况中最大均匀化，其摩尔分数范围是32%-48.8%，温度为1870℃。接近1900℃时明显形成另一碳化物碳化二钛（Ti2C）（摩尔分数33%）。碳化钛（TiC）具有良好的传热性能和导电性能，具有金属性质。碳化钛是弱顺磁性物质。高于1200℃时碳化钛与氮气（N2）反应生成组成变化的钛（碳，氮）化合物。致密的碳化钛在800℃时氧化很慢，但粉末状碳化钛（TiC）在600℃时可在氧中燃烧（见式1.2）：222TiCOTiOCO（1.2）碳化钛（TiC）在400℃时可与氯反应生成四氯化钛（TiCl4）。碳化钛（TiC）不溶于水，在高于700℃时与水蒸气反应生成二氧化钛（TiO2）（见式1.3）:22222TiC6HO2TiOCO6H（1.3）碳化钛（TiC）不溶于盐酸，也不溶于沸腾的碱，但能溶于硝酸和王水中。碳化钛（TiC）在1200℃时可与CO2反应生成TiO2（见式1.4）:22TiC3COTiO4CO（1.4）碳化钛（TiC）在1900℃时可与MgO反应生成TiO（见式1.5）:TiC2MgOTiOCO2Mg（1.5）1.4.2钛的铝氧氮化物钛阿隆（TiAlON）为氮化钛和氧化铝的固溶体，具有优异的高温稳定性以及抗磨损性能，已应用于多种领域，由于其为四元化合物，在成分控制有着更为宽泛的调整空间，研究发现钛-铝-氧-氮（Ti-Al-O-N）系统生成尖晶石型钛阿隆，而在1423K-1973K，钛酸铝（Al2TiO5）附近很大范围具有其结构的钛阿隆固溶
2.实验过程及检测12表2.2实验配方，%Table2.2Formulationofspecimens,%试样编号铝粉轻烧氧化镁α-A12O3镁铝尖晶石钛粉（外加）AM-14060---AM-23070---AM-32080---AMM-14026-34-AMM-23030-40-AMM-32034-46-AMA-1402634--AMA-2303040--AMA-3203446--T-AM4060--20图2.1工艺流程图Figure2.1Processflowdiagram2.3性能检测和表征2.3.1XRD物相分析本实验中X射线衍射仪主要用于检验试样矿物组成的，辐射源CuKα1，λ＝0.15405nm，工作电压40KV，电流40mA，步长0.013°，间隔5.1s，扫描范
【参考文献】：
期刊论文
[1]MgO与Al2O3对Al-MgO-Al2O3体系中MgAlON形成机理的影响[J]. 仝尚好,李勇,焦智宇,闫明伟,张宇翠,铁占鹏. 硅酸盐学报. 2019(12)
[2]不同熔炼工艺对电熔方镁石的影响[J]. 郑玉,罗旭东,王春新,钱峰. 无机盐工业. 2019(10)
[3]铝、硅添加对方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料性能的影响[J]. 桂舜,王周福,王玺堂,刘浩,马妍. 武汉科技大学学报. 2019(04)
[4]镁铝合金直接燃烧法合成AlN晶体[J]. 谢晓,隋颖,黄晓昱,朱晨光. 无机材料学报. 2019(04)
[5]高温N2气氛下树脂结合刚玉材料中阿隆相的形成机制[J]. 聂熙,李勇,秦海霞,闫明伟,姚桂生,金秀明. 复合材料学报. 2018(12)
[6]镁质耐火材料的发展[J]. 安新. 科技风. 2018(25)
[7]MgAlON-MgAl2O4复合材料的制备与性能研究[J]. 黄俊伟,李红霞,徐恩霞,王刚. 耐火材料. 2018(03)
[8]耐火材料性质分类及其应用[J]. 冯启超. 科技资讯. 2018(03)
[9]直接氮化法制备MgAlON材料的工艺研究[J]. 黄俊伟,曹雨后,高金星,徐恩霞. 材料导报. 2017(S2)
[10]MgAlON复合材料的抗氧化性分析[J]. 郭艳芹,张海燕. 硅酸盐通报. 2017(05)
硕士论文
[1]氧化镁—氧化铝原位合成镁铝尖晶石反应行为的研究[D]. 陈伟鹏.苏州大学 2017
[2]RH浸渍管用方镁石—尖晶石质耐火材料研究[D]. 李静捷.武汉科技大学 2016
[3]金属结合碱性滑板性能研究[D]. 宗雷.辽宁科技大学 2013
本文编号：3371808
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