钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料制备与性能研究

发布时间：2022-02-22 04:02

　　钦铝酸钙（calcium alumino-titanate;CAT）是一种以 CA6和 Ca（（Al0.84Ti0.16）2）6O19为主晶相,CA2、CaTiO3和Rutile为次晶相的耐火资源,具有高的熔点和耐火度、优良的耐磨性能和较低的热导率和热膨胀系数,且高温处理后的CAT中的CA2和Ca（（Al0.84Ti0.16）2）6O19相均会转变成CA6。在循环经济模式下,对固体废弃物资源进行再利用具有重要的意义,本课题旨在探索钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料的热学、力学和抗碱性气体侵蚀性能及如何最大化的提高钛铝酸钙的利用。本论文以特级高铝矾土熟料、CAT、碳化硅、广西白泥、单质硅粉、α-氧化铝微粉作为原料,以磷酸二氢铝为结合剂,研究了 CAT的加入量和粒度、Y2O3添加量、烧成温度和烧成气氛对钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料物相组成、显微结构、热学、力学性能和抗碱性气体侵蚀性能的影响,研究结果表明:（1）1450℃热处理后,CAT会与复相材料中由金属Si或者SiC氧化生成的SiO2反应生成低熔相和液相,造成CAT中的CA6、CA2与CaTiO3等物相的消失。高的CAT含量会导致... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
前言
第1章 文献综述
    1.1 钛铝酸钙
        1.1.1 钛铁合金冶炼
        1.1.2 合金冶炼废渣的处理技术
        1.1.3 国外合金冶炼废渣利用现状
        1.1.4 国内合金冶炼废渣利用现状
        1.1.5 钛铝酸钙的产生
    1.2 矾土-碳化硅复相材料
        1.2.1 矾土-碳化硅复相材料工艺技术发展
        1.2.2 矾土-碳化硅复相材料技术要求
        1.2.3 矾土-碳化硅材料的损毁机理
        1.2.4 矾土-碳化硅复相材料性能改善
    1.3 本课题的研究背景、意义及主要内容
        1.3.1 研究背景
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 研究内容
第2章 实验原料及研究方法
    2.1 实验原料
    2.2 研究方法与技术路线
    2.3 实验仪器设备
第3章 空气气氛烧成下钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料的性能研究
    3.1 CAT加入量对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响
        3.1.1 实验配方
        3.1.2 实验结果与分析
            3.1.2.1 物相组成与显微结构
            3.1.2.2 力学性能
            3.1.2.3 热学性能
            3.1.2.4 抗碱性气体侵蚀性能
    3.2 CAT粒度对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响
        3.2.1 实验配方
        3.2.2 实验结果与分析
            3.2.2.1 物相组成与显微结构
            3.2.2.2 力学性能
            3.2.2.3 热学性能
            3.2.2.4 抗碱性气体侵蚀性能
            3.2.2.5 讨论
    3.3 Y_2O_3加入量对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响
        3.3.1 实验配方
        3.3.2 实验结果与分析
            3.3.2.1 物相组成与显微结构
            3.3.2.2 力学性能
            3.3.2.3 热学性能
            3.3.2.4 抗碱性气体侵蚀性能
    3.4 烧成温度对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响
        3.4.1 实验配方
        3.4.2 实验结果与分析
            3.4.2.1 物相组成与显微结构
            3.4.2.2 烧结性能
            3.4.2.3 讨论
    3.5 本章小结
第4章 还原气氛烧成下钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料的性能研究
    4.1 CAT加入量对钛铝酸钙-矾土-碳化硅试样性能的影响
        4.1.1 实验配方
        4.1.2 实验结果与分析
            4.1.2.1 物相组成与显微结构
            4.1.2.2 力学性能
            4.1.2.3 热学性能
            4.1.2.4 抗碱性气体侵蚀性能
            4.1.2.5 讨论
    4.2 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]SiO2微粉加入量对钛铝酸钙烧结性能的影响[J]. 王立锋,赵惠忠,冯立,李静捷,张寒.  耐火材料. 2016(03)
[2]碳化硅在高炉铁沟料中的实验及应用[J]. 李新士.  工业炉. 2015(04)
[3]高强耐磨硅莫砖的性能研究及应用[J]. 姚峰,刘振英.  中国非金属矿工业导刊. 2013(06)
[4]硅莫砖的研究[J]. 徐平坤.  耐火与石灰. 2013(01)
[5]水泥窑用特种硅莫砖的研制及应用[J]. 刘振英,姚峰.  硅酸盐通报. 2012(01)
[6]如何提高水泥回转窑耐火砖的使用寿命[J]. 张瑜.  建材技术与应用. 2011(06)
[7]硅莫砖的技术性能及其在水泥回转窑的应用[J]. 徐平坤.  新世纪水泥导报. 2010(06)
[8]高炉渣综合利用现状及发展趋势[J]. 闫兆民,周扬民,杨志远,仪垂杰.  钢铁研究. 2010(02)
[9]钙长石/莫来石复相耐高温材料的物相设计[J]. 黄朝晖,黄赛芳,冷先锋,孙浩然,房明浩,刘艳改.  稀有金属材料与工程. 2009(S2)
[10]硅莫砖在回转窑过渡带的使用效果[J]. 何文明.  新世纪水泥导报. 2007(06)

硕士论文
[1]钛铝酸钙的性能及其应用基础研究[D]. 王立锋.武汉科技大学 2016
[2]金红石结构TiO2物理性质的第一性原理研究[D]. 陈鹏.四川师范大学 2012
[3]从含钛高炉渣中回收钛的基础研究[D]. 董海刚.中南大学 2006



本文编号：3638656