低膨胀Al2O3-MgO-TiO2材料的合成及其对Al2O3-C质材料结构和性能的影响

论文摘要

随着连铸技术的发展,对连铸用铝碳质材料性能提出更高的要求。将铝镁钛材料作为耐火原料添加到铝碳质材料中,来改善铝碳质材料性能日益引起人们的关注。本课题对固相合成制备低成本铝镁钛材料进行较为系统的研究,并通过采用自制的铝镁钛材料取代铝碳质材料中亚白刚玉细粉,研究铝镁钛材料对铝碳质材料性能的影响。本文采用工业Al2O3粉,钛白粉以及分析纯MgO微粉,在氧化气氛下,1500℃固相合成制备铝镁钛材料,研究结果表明:反应温度的升高、保温时间的延长,有利于AT晶体的晶粒长大,从而影响材料内部的裂纹的数量和大小,最终影响材料的使用性能。原料粒度的减小,有利于表面扩散的进行,促进合成反应的进行,AT含量增加。MgO含量的增加,可以降低AT的分解率,提高了材料的热稳定性。随着铝镁钛材料的加入量的增加,铝碳材料的体积密度减小,常温抗折强度降低。添加铝镁钛材料的铝碳质试样,高温时由于铝镁钛固溶体可吸收杂质以及微裂纹弥合,使高温抗折强度得到显著提高。而铝镁钛固溶体的存在既降低了制品的热膨胀系数,又制造了“微裂纹效应”,从而提高了制品的热震稳定性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 铝碳质长水口的使用条件
• 1.2 铝碳质长水口材质的研究现状
• 1.3 铝碳质长水口抗热震性的研究现状
• 1.3.1 铝碳质长水口抗热震性的理论分析
• 1.3.2 提高铝碳质长水口抗热震性的措施
• 2O₃-MgO-TiO₂材料在铝碳质长水口中的应用'>1.4 低膨胀Al₂O₃-MgO-TiO₂材料在铝碳质长水口中的应用
• 2O₃-MgO-TiO₂材料的研究现状'>1.5 合成低膨胀Al₂O₃-MgO-TiO₂材料的研究现状
• 1.5.1 钛酸铝陶瓷材料的微观结构及基本特征
• 1.5.2 固相合成钛酸铝材料的机理
• 1.6 课题的提出
• 1.7 研究的主要内容
• 第二章 实验内容
• 2.1 实验原料
• 2.1.1 固相合成铝镁钛材料所用的原料及要求
• 2.1.2 铝碳水口材料的原料以及要求
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 固相合成铝镁钛材料
• 2.2.2 铝碳质材料试样制备
• 2.3 性能检测
• 2.3.1 铝镁钛材料制备结果的检测
• 2.3.2 铝碳质试样性能的检测
• 2.3.3 显微结构和物相分析
• 第三章 铝镁钛材料制备结果及分析
• 3.1 温度对铝镁钛材料制备结果的影响
• 3.1.1 实验结果
• 3.1.2 分析与讨论
• 3.1.3 小结
• 3.2 保温时间对铝镁钛材料制备结果的影响
• 3.2.1 实验结果
• 3.2.2 分析与讨论
• 3.2.3 小结
• 3.3 原料粒度对铝镁钛材料制备结果的影响
• 3.3.1 实验结果
• 3.3.2 分析与讨论
• 3.3.3 小结
• 2O₃/TiO₂/MgO对铝镁钛材料制备结果的影响'>3.4 Al₂O₃/TiO₂/MgO对铝镁钛材料制备结果的影响
• 3.4.1 实验结果
• 3.4.2 分析与讨论
• 3.4.3 小结
• 3.5 本章总结
• 第四章 铝镁钛材料对铝碳质材料性能的影响
• 4.1 铝碳材料用的铝镁钛材料的制备
• 4.2 铝镁钛材料对铝碳材料常规物理性能的影响
• 4.2.1 实验结果
• 4.2.2 分析与讨论
• 4.2.3 小结
• 4.3 铝镁钛材料对铝碳材料高温性能的影响
• 4.3.1 实验结果
• 4.3.2 分析与讨论
• 4.3.3 小结
• 4.4 铝镁钛材料对铝碳材料抗热震性的影响
• 4.4.1 实验结果
• 4.4.2 分析与讨论
• 4.4.3 小结
• 4.5 本章总结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢