轻量化Sialon-莫来石复相耐火材料结构与性能研究

发布时间：2023-06-02 19:40

　　随着社会的发展,高温工业的节能降耗日益得到重视。耐火材料常应用于高温窑炉的内衬中,在节能降耗的需求上扮演着十分重要的角色。近年来,耐火材料的轻量化是实现节能降耗的重要途径之一。本工作以恩施特种高岭土为主要原料开发具有高强度、低导热系数和高耐磨损性能的轻量Sialon-莫来石复相材料,对轻量耐火材料的拓展和恩施高岭土的高附加值利用具有重要意义。本工作首先研究原料组成和热处理温度对合成的莫来石相、强度及耐磨损性能的影响;其次,研究还原剂种类、加入量和热处理温度对利用高岭土通过还原氮化法合成Sialon粉体的影响;在此基础上,系统研究Sialon相的引入方式、引入量、烧结气氛和热处理温度等因素对轻量莫来石基耐火材料的物相组成、微观结构及其常温耐压强度、耐磨损性能等性能的影响。通过上述研究,得出以下结论:(1)采用高岭土细粉、高铝矾土细粉、活性α-Al₂O₃微粉和硅微粉作为原料,可以合成出轻量莫来石材料。柱状莫来石的生成有利于提升材料的强度,也改善了材料的耐磨损性能。(2)采用高岭土、还原剂(炭黑、金属铝粉和单质硅粉)为主要原料,通过还原氮化法在15...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 轻量耐火材料的研究概况
        1.2.1 轻量耐火材料的制备方法
        1.2.2 轻量耐火材料研究进展
    1.3 耐磨损性能研究进展
        1.3.1 影响材料耐磨损性能的因素
        1.3.2 耐磨损性能的测量与表征
        1.3.3 摩擦磨损的分类和机制
    1.4 莫来石简述
        1.4.1 莫来石的结构与性能
        1.4.2 莫来石原料的制备
    1.5 Sialon简述
        1.5.1 Sialon的结构与性能
        1.5.2 Sialon的制备
        1.5.3 Sialon的应用及发展
    1.6 本论文的提出及研究内容
第2章 基于高岭土制备轻量莫来石材料结构与性能研究
    2.1 实验
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验方案及过程
        2.1.3 测试与表征
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 物相分析
        2.2.2 物理性能
        2.2.3 显微结构分析
    2.3 结论
第3章 还原氮化高岭土制备Sialon粉体研究
    3.1 实验
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验方案过程及结果
        3.1.3 测试与表征
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 物相分析
        3.2.2 质量变化
        3.2.3 显微结构
        3.2.4 热力学分析
    3.3 结论
第4章 Sialon-莫来石复相材料的制备及性能研究
    4.1 实验
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验方案及过程
        4.1.3 测试与表征
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 氮气气氛下热处理
        4.2.2 空气气氛下热处理
    4.3 结论
第5章 原位反应制备轻量Sialon结合莫来石复相材料研究
    5.1 实验
        5.1.1 实验原料
        5.1.2 实验方案与过程
        5.1.3 测试与表征
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 物理性能
        5.2.2 物相分析
        5.2.3 显微结构
    5.3 结论
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3827911