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莫来石刚玉砖的衍生产品

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莫来石刚玉砖的衍生产品

发布日期:2017-11-24 15:17 来源:http://www.chinayumin.cn 点击:

  莫来石刚玉砖强度高、抗热震性好、抗侵蚀能力强、高温体积稳定性好,是理想的中高级耐火材料。轻质莫来石刚玉砖具有多孔或纤维状结构,通常导热系数小、保温和吸声效果好,被广泛用作钢铁、化工等行业窑炉的保温层和建筑行业耐火保温层及隔音层。

  采用高铝矾土和冶金硅灰作原料,聚苯乙烯球作造孔剂,利用凝胶注模工艺制备出高强轻质莫来石刚玉砖,主要研究料浆的最佳pH值和分散剂用量,测定了1550℃烧结样品的强度、气孔率、执导率、物相组成和微观结构,制备出的莫来石刚玉砖材料体密0.37g/cm3,气孔率87.37%,强度高达2.17MPa,热导率仅为0.22W/(m·K)。

  1 实验

  本实验采用的主要原料为高铝矾土、硅灰和聚苯乙烯球。结合剂采用聚丙烯酰胺凝胶体系溶液,分散剂选用柠檬酸三铵,采用盐酸和氨水调节浆料pH值。

  制备莫来石刚玉砖,将75%高铝矾土和25%硅灰混合均匀,加入分散剂及部分结合剂制成的预混液,搅拌1小时制成料浆,再用盐酸和氨水调节料浆的pH值,加入造孔剂及剩余结合剂,搅拌0.5小时,制成注模用悬浮体。注入模具,自然凝固12小时,脱模后在80℃下干燥12小时,于1550℃保温5小时烧结,即得到制品。

  2 结果与讨论

  本实验制备出体积密度为0.37g/cm3的莫来石刚玉砖,热导率低至0.22W/(m·K),这在目前保温材料的文献报道中还不多见。材料热导率随体积密度降低、显气孔率增加而降低,表明材料内部的传热方式是以固相传热为主,基体内气孔增加时,孔内气体减小材料的热导率,同时孔壁散射热能作用增强,提高了材料的保温效果。

  莫来石刚玉砖主晶相为莫来石,还含有少量的刚玉相,玻璃相很少。大量莫来石相存在,使材料均有良好的耐高温性能和抗热震性能。刚玉相增强了材料的高温耐火性能,提高材料的适用温度范围。莫来石刚玉砖少量玻璃相的存在,既有利于提高烧结驱动力,获得致密的、室温强度较高的材料,又有利于使烧结后材料内莫来石相和刚玉相形成高温固相直接结合结构,对提高材料的高温强度非常有利。

  3 结论

  高铝矾土和硅灰的聚丙烯酰胺凝胶体系料浆最佳pH值为9,最佳分散剂用量为0.33%,这时料浆具有良好的流动性。制备出的轻质莫来石刚玉砖主晶相为莫来石,并含有少量刚玉相,气孔分布均匀,孔壁薄而完整并分布有封闭小气孔,保障材料具有低密度、高强度、低热导率等特点,综合性能优良。


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