刚玉基浇注料热态性能与显微结构的研究

论文摘要

本文以电熔白刚玉、氧化铝微粉（uf-Al2O3）、氧化硅微粉（uf-SiO2）和纯铝酸钙水泥等为主要原料,根据刚玉基浇注料不同类型的典型组成,设计了相应的四种刚玉基浇注料的实验配比,分别为传统水泥结合刚玉基浇注料（C）、低水泥结合刚玉基浇注料（L）、超低水泥结合刚玉基浇注料（U）和无水泥刚玉基浇注料（N）。在比较四个类型刚玉基浇注料的常规性能的基础上,重点对浇注料在加热过程中的热态性能（热态抗折强度、短期蠕变、荷重软化温度、线膨胀和热震稳定性）进行了对比研究,并观察经不同温度淬冷后的浇注料试样的相组成和显微结构。结果表明: 1.通过对经不同温度热处理后的淬冷试样的研究,可以较准确的反映浇注料热态下的物相组成与显微结构特征。C在加热过程中会生成CA2和CA6,最终在1500℃形成CA6条柱状晶体交错的结构。L在1300℃左右会产生含有CAS2的液相,在加热过程中没有莫来石生成。N中反应生成莫来石的温度大约在1400℃左右,条柱状的莫来石交错形成网络架桥增强结构。U在加热过程中也会产生液相,液相的成分与CAS2有差别,莫来石以针状晶体形式从液相中析晶。 2.C的热态强度普遍较小,随温度升高强度值逐渐减小。C在1200℃开始蠕变且温度越高蠕变速率越大。L的热态强度随温度升高而减小,1200℃以下的强度绝对值较大达20MPa以上,1200℃以后由于液相产生,导致强度减小较快。L在1400℃和1550℃发生蠕变,速率较大。N在1000℃时热态强度达到最大值34MPa,此后随温度升高强度减小。1300℃时强度最低为2.2MPa,此后由于莫来石生成热态强度又开始增大,1500℃时达到11MPa。N在1400℃和1550℃发生蠕变,速率较小。U的热态强度随温度升高而逐渐减小,1200℃以上的强度绝对值较低。U在1400℃和1550℃发生蠕变,速率较大。

论文目录

• 1.前言
• 2.文献综述
• 2.1 刚玉基浇注料的发展概况
• 2.2 有关刚玉基浇注料的研究工作
• 2.2.1 传统刚玉基浇注料
• 2.2.2 低水泥和超低水泥刚玉基浇注料
• 2.2.3 无水泥刚玉基浇注料
• 2.3 开展课题的目的和意义
• 3.实验过程
• 3.1 实验原料
• 3.2 实验内容
• 3.3 实验配比
• 3.4 实验方法
• 3.5 常规物理性能
• 4.实验结果与分析
• 4.1 加热过程中相组成与显微结构变化
• 4.1.1 传统水泥结合刚玉基浇注料
• 4.1.2 低水泥结合刚玉基浇注料
• 4.1.3 无水泥刚玉基浇注料
• 4.1.4 超低水泥结合刚玉基浇注料
• 4.2 冷态和热态抗折强度
• 4.2.1 冷态抗折强度
• 4.2.2 热态抗折强度
• 4.3 短期蠕变
• 4.4 外加物对热态抗折强度的影响
• 4.5 线膨胀
• 4.6 热震稳定性
• 4.7 综合讨论
• 5.结论
• 致谢
• 参考文献