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耐火材料
耐火材料

柴俊兰

双月刊

1001-1935

nhcl@nhcl.com.cn

0379-64205960

471039

河南省洛阳市西苑路43号

耐火材料/Journal Refractories北大核心CSTPCD
查看更多>>《耐火材料》创刊于1966年，是中国唯一报道国内耐火材料科研、生产和应用情况及国外耐火材料科学技术发忣动向的专业技术期刊，直接为耐火材料及相关行业如钢铁冶金、有色冶炼、玻璃、水泥、石化、陶瓷等行业的决策、规划、设计、科研、生产、使用和教学服务，读者对象为上述行业从事管理、研发、生产、使用、销售、教学等工作的工程技术人员及教师、学生。
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    SiC纳米线对大气等离子喷涂硅涂层性能的影响

    王博庄辛鹏李归王宇龙...
    369-375页
    查看更多>>摘要：为提升C/SiC复合材料表面Si涂层的韧性及其与C/SiC复合材料的结合强度,首先以10 mm×10 mm × 10 mm的C/SiC复合材料作为基体,在基体表面生成约20 μm厚的SiC纳米线(SiCnws)多孔层;再用大气等离子体喷涂法分别将生长SiCnws的基体和未生长SiCnws的基体喷涂约30、60、90 μm厚的Si涂层.研究SiCnws对涂层试样的结合强度和抗氧化性的影响,并借助XRD、SEM、TEM和EDS对所制备的SiCnws和SiCnws/Si涂层进行物相组成、显微结构的分析.结果表明:1)制备的SiCnws形状平直,表面光滑,取向随机,直径为100～200 nm,是沿[111]晶向择优生长的β-SiC;2)SiCnws引入到Si涂层后,SiCnws/Si涂层试样的结合强度均比相应的Si涂层试样的高,说明SiCnws增强了 Si涂层与C/SiC复合材料的结合;3)从室温至1 400℃经历12次热震循环后,SiCnws/Si涂层试样的质量损失率比相应Si涂层试样的低20.7％～37.2％,说明SiCnws能有效缓解热应力,抑制裂纹的形成和扩展,降低裂纹尺寸和数量,提高涂层的抗氧化性.

    C/SiC复合材料SiC纳米线Si涂层抗氧化性能结合强度

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    ρ-Al2O3复合铝酸钙水泥烧结助剂对多孔碳化硅陶瓷性能的影响

    潘进文姜洪义
    376-380,386页
    查看更多>>摘要：为了提高多孔碳化硅陶瓷的性能,以绿碳化硅为主原料,石墨为造孔剂,用铝酸钙水泥(CAC)和水合氧化铝(ρ-Al2O3)配制成复合烧结助剂(ρ-Al2O3-CAC),经1 450 ℃保温3 h,制备多孔碳化硅陶瓷.研究了ρ-Al2O3-CAC加入量(加入质量分数为2.5％～20％)对多孔碳化硅陶瓷物相组成、显微结构和性能的影响.结果表明:1)ρ-Al2O3-CAC能促进碳化硅的氧化,并与碳化硅氧化生成的SiO2发生原位反应,形成玻璃-莫来石复相结合,同时还在结合相中引入气泡,气泡会随ρ-Al2O3-CAC加入量的增加而长大;2)当ρ-Al2O3-CAC的加入量为12.5％(w)时,制得的多孔碳化硅陶瓷综合性能最佳,其显气孔率为39.1％,室温弯曲强度为39.3 MPa,透气度为26.74 m3·h-1·kPa-1·m-2,抗热震性最优.

    多孔碳化硅陶瓷ρ-Al2O3-CAC玻璃-莫来石复相结合抗热震性透气度

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    硼/碳热还原结合热压烧结原位制备ZrB2陶瓷及其性能研究

    刘苗伟贾全利彭西高张小会...
    381-386页
    查看更多>>摘要：为降低制备成本,提高ZrB2陶瓷的性能,以ZrO2、B4C、炭黑为原料,按n(ZrO2)∶n(B4C)∶n(C)分别为2∶1∶3、2∶1.1∶3、2∶1.2∶3、2∶1.3∶3配料,采用硼/碳热还原结合热压烧结法原位制备了 ZrB2陶瓷.利用反应热力学计算了不同CO分压(10 5、10 2、1和10-2 Pa)下ZrO2-B4C-C体系中各反应发生的概率和起始反应温度.研究了原料配比和热处理温度(1 800、1 850、1 900和1 950 ℃)对ZrB2陶瓷试样性能、物相组成和显微结构的影响.结果表明:1)低CO分压显著降低该体系中各反应的起始温度;2)随B4C加入量的增加,ZrB2相含量增多,当n(ZrO2)∶n(B4C)∶n(C)=2∶1.2∶3时,制备出氧含量仅为0.333％(w)的ZrB2粉(以B2O3和ZrO2的形式存在);3)随热处理温度的升高,试样的致密度和硬度逐渐增大,弯曲强度和断裂韧性呈先上升后下降的趋势.当热处理温度为1 900 ℃时,试样的综合性能最佳,其相对密度、断裂韧性、弯曲强度和硬度分别为91.75％、4.87 MPa·m1/2、525 MPa、18.6 GPa.

    硼/碳热还原热压烧结ZrB2力学性能

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    菱镁矿尾矿细粉对MgO-SiO2质浇注料性能的影响

    张晓存聂建华梁永和高东升...
    387-392,399页
    查看更多>>摘要：为提高MgO-SiO2质浇注料的烧结性能,缩短烧结时间并降低生产成本,以电熔镁砂、SiO2微粉、板状刚玉细粉、碳化硅细粉和菱镁矿尾矿细粉为主要原料,制备了 MgO-SiO2质浇注料.研究了菱镁矿尾矿细粉加入量(加入质量分数分别为0、2％、4％、6％和8％)对浇注料流动性、显微结构以及力学性能的影响.结果表明:1)菱镁矿尾矿细粉分解生成的高活性MgO与SiO2微粉原位反应促进了镁橄榄石颈部连接的形成,且原料中镁砂与刚玉细粉的原位反应促进了尖晶石颈部连接的形成;2)菱镁矿尾矿中的CaO和SiO2等杂质在高温下与MgO反应生成了低熔点钙镁橄榄石相,在1 500℃时以液相存在,促进了试样的烧结;3)添加4％(w)的菱镁矿尾矿细粉时,浇注料的综合性能最佳.

    MgO-SiO2质浇注料菱镁矿尾矿显微结构力学性能

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    羟基化TiO2对水泥窑用镁质轻质骨料性能的影响

    孙格格李国华矫长发田琳...
    393-399页
    查看更多>>摘要：为了改善水泥回转窑用烧成带耐材的高负荷和高导热问题,开发适用于水泥窑的轻质骨料.以轻烧氧化镁粉为原料,十二烷基苯磺酸钠为发泡剂,三乙醇胺为分散剂,TiO2为助烧剂,先制取镁质泡沫料浆,再于1 600℃下保温2 h热处理制备镁质轻质骨料.研究TiO2加入量(加入质量分数分别为0、0.5％、1.0％、1.5％、2.0％和2.5％)对镁质泡沫料浆及镁质轻质骨料性能和显微结构的影响.结果表明:1)TiO2表面发生羟基化,随TiO2加入量增加,泡沫料浆黏度增加,表面张力和接触角减小,料浆内气泡平均直径为114.30～53.76 μm;2)TiO2与轻烧氧化镁粉中的CaO反应生成CaTiO3,随TiO2加入量的增加,氧化镁晶粒平均尺寸增大,晶间气孔减少,轻质骨料试样的体积密度增大,显气孔率减小;3)当TiO2加入量为1.0％(w)时,试样物理性能最优.

    镁质轻质骨料显微结构羟基化TiO2

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    Y2O3-MgO外加量对Isobam凝胶流延氮化硅性能的影响

    付杰刘源赵振威孔源...
    400-404页
    查看更多>>摘要：针对共价键氮化硅材料难实现致密烧结的问题,以Isobam(异丁烯马来酸酐共聚物)为凝胶体系,Si粉为原料,分别添加不同量的烧结助剂Y2O3-MgO(Y2O3和MgO的物质的量比为4∶3,外加质量分数分别为4％、6％、8％和10％),通过凝胶流延成型制备了 Si流延片,在1 400 ℃氮气气氛下保温2 h后,升温至1 750℃保温2 h两步烧结制备了 Si3N4陶瓷基板试样.探究了烧结助剂外加量对氮化硅陶瓷基板性能的影响.结果表明:添加Y2O3-MgO烧结助剂可促进烧结后试样α-Si3N4向β-Si3N4的转变;随着Y2O3-MgO烧结助剂外加量(w)从4％增至8％,烧结过程中生成了更多的液相,促进了液相传质,导致长柱状β-Si3N4晶粒增多和生长,试样的致密度、硬度、断裂韧性、抗弯强度、热导率随着烧结助剂外加量的增加而增大.但当烧结助剂外加量(w)为10％时,由于β-Si3N4晶粒的异常长大,试样的各项性能均下降.当烧结助剂外加量为8％(w)时,氮化硅试样的综合性能最好.

    氮化硅陶瓷Y2O3-MgO烧结助剂凝胶流延成型Isobam两步烧结

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    以蔗糖为碳源制备亚微米级TiB2粉体的研究

    王兴国陈滨李欣长世伦...
    405-409页
    查看更多>>摘要：为探讨有机碳源对TiB2粉体细化的影响,以TiO2、B4C和蔗糖为原料,分别在1 150、1 250、1 350、1 450 ℃保温30 min,通过硼热/碳热还原法制备了 TiB2粉体,并初步探讨了 TiO2-B4C-蔗糖体系的反应机制以及TiB2晶粒的细化机制.结果表明:在硼热/碳热还原过程中,Ti2O3和TiC是两种重要的中间产物,且均由TiO2和C直接反应生成,随后TiB2则可能以Ti2O3或TiC为钛源分别与B2O3和C反应生成.此外,由于蔗糖裂解出的高活性纳米碳具有孔隙结构,可提高反应效率,使得该体系在1 450℃保温30 min的条件下成功制备出平均粒径为0.35 µm的亚微米级TiB2粉体.

    TiB2蔗糖硼热/碳热还原法孔隙结构

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    稀土氧化物对低温固相合成镁铝尖晶石纤维的影响

    郭江鹏邓长宇王昕悦陈昕煜...
    410-413,418页
    查看更多>>摘要：为探究稀土氧化物和合成温度对合成镁铝尖晶石纤维的影响,以碱式硫酸镁晶须、铝溶胶为主要原料,分别以Y2O3、La2O3、Nd2O3为添加剂,经不同温度热处理后,制备了镁铝尖晶石纤维,研究了添加剂的种类(Y2O3、La2O3、Nd2O3)、加入量(加入质量分数分别为0、1％、2％和3％)以及不同热处理温度(800、1 000和1 200 ℃保温3 h)对低温固相合成镁铝尖晶石纤维的影响.结果表明:1)以碱式硫酸镁晶须、铝溶胶为原料,添加质量分数为3％(w)的Nd2O3或Y2O3在800 ℃热处理时均对镁铝尖晶石纤维的合成具有较为明显的促进作用.2)热处理温度为1 000℃时,添加3％(w)Nd2O3合成镁铝尖晶石纤维的效果最好.

    镁铝尖晶石纤维稀土氧化物添加剂低温合成

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    钙源粒度对低导热钙长石陶瓷性能的影响

    袁航占华生罗华明王涵宇...
    414-418页
    查看更多>>摘要：为制备性能良好的低导热多孔钙长石耐火材料,以石英砂细粉为硅源,A1(OH)3为铝源,选取石灰石细粉(平均粒径为1 110.3 nm)、4种不同粒度的纳米碳酸钙(平均粒径分别为653.1、564.4、362.2和313.5 nm)作为钙源,分别在1 100、1 200、1 300和1 400℃保温3 h,采用高温固相反应制备了钙长石陶瓷,研究了热处理温度、钙源对钙长石陶瓷性能的影响.结果表明:不同种类钙源(石灰石和纳米碳酸钙)对合成的钙长石试样的物相组成影响不大,但纳米碳酸钙可明显降低生成钙长石相所需温度;随着钙源平均粒径从653.1 nm降低到313.5 nm,钙长石陶瓷由颗粒状向片层状和板柱状转变;试样的显气孔率在18.0％左右,体积密度在1.40 g·cm-3左右,两者受影响不大;随着钙源粒度的减小,试样的常温耐压强度由15.3 MPa提升至19.3 MPa,热导率由1.893 W·m-1·K-1降低至1.633 W·m-1·K-1,使用纳米碳酸钙可以降低钙长石陶瓷的热导率,为制备低导热陶瓷提供了一种技术途径.

    纳米碳酸钙高温固相法钙长石低热导率

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    活性氧化铝加入量对活性氧化镁结合刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

    高广泽张洪睿李建伟陈留刚...
    419-423页
    查看更多>>摘要：为改善活性氧化镁结合刚玉-尖晶石浇注料的性能,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、活性氧化镁微粉和乳酸铝为原料,制备了活性氧化镁结合刚玉-尖晶石浇注料,研究了活性氧化铝微粉加入量(加入质量分数分别为0、8％、13％和18％)对浇注料显微结构、物相组成、物理性能及抗渣侵蚀和渗透性能的影响.结果表明:1)活性氧化铝微粉的加入促进了活性氧化镁结合刚玉-尖晶石浇注料的烧结,提高了骨料和基质的结合程度,使浇注料显微结构更加致密;2)随着活性氧化铝微粉加入量的增加,试样体积稳定性提高,显气孔率降低,体积密度增加,常温抗折强度和耐压强度及抗渣性提高;3)当活性氧化铝微粉加入量为18％(w)时,活性氧化镁结合刚玉-尖晶石浇注料的综合性能最好(考虑到颗粒级配和原料成本的问题,没有必要再进一步增加活性氧化铝微粉),其体积密度为3.05 g·cm-3,显气孔率为18.5％,加热永久线变化为0.31％,常温抗折强度和耐压强度分别为13.5和73.8 MPa,抗渣性最佳.

    活性氧化铝微粉活性氧化镁刚玉-尖晶石浇注料物理性能抗渣性

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