Като високотемпературен материал мулитът има характеристиките на висока точка на омекване при натоварване, добра устойчивост на пълзене и химическа устойчивост, нисък коефициент на термично разширение и добра термична стабилност. Когато няма външно вещество, мулитът лесно се образува на границата на зърното. Стъклената фаза влияе върху характеристиките на материала при висока температура; при формирането на корунд-мулитния композитен материал с корунд, той може да намали образуването на стъклена фаза и значително да подобри механичните свойства. Композитният материал корунд-мулит съдържа както корунд, така и мулит. Предимствата на този еднофазен материал, той има отлична якост при висока температура, устойчивост на пълзене, устойчивост на термичен шок и по-висока работна температура (1650 градуса), химическата му стабилност е добра и не е лесно да реагира с изгорения продукт, особено Подходящ за изпичане на меки магнитни (феритни) материали и електронна изолационна керамика. Понастоящем високотемпературните пещи за избутване на плочи често използват мебели за пещи от корунд-мулит. В сравнение с чуждестранни продукти, местните тухли с плочи имат по-нисък живот и стабилност Не са добри, устойчивостта на износване и якостта на огъване по време на приложение не са идеални и е лесно да се износват и счупват по време на употреба, особено устойчивостта на термичен шок и пълзене са не е идеален, което са основните причини за лошото представяне на натискащата плоча. Структурата определя свойствата. Тъй като корунд, частици мулит и фин прах няма да участват в реакцията по време на процеса на изпичане, свойствата и структурата на корунд-мулитния материал се определят главно от съдържанието на прах от силициев диоксид и -Al2O3 прах и температурата на изпичане. Решение. Следователно е от практическо значение да се изследва влиянието на микронизирания прах и температурата на изпичане върху високотемпературните характеристики на корунд-мулитните материали. Понастоящем изследванията на корунд-мулитни материали у нас и в чужбина са предимно еднофакторен анализ, който е свързан с действителния контрол. Има голяма празнина. Въз основа на оптимизирания дизайн на състава и градацията на фазата на частиците, тази статия контролира микроструктурата на композитната керамика корунд-мулит чрез ортогонален тест на микропрах от силициев диоксид, микропрах от алуминиев оксид и температура на изпичане до якост при висока температура. , За да се подобри високата температура на многофазната керамика.
експеримент
1.1 Суровини
Средният размер на частиците на -Al2O3 микропрах и бял корунд е под 5 μm; микропрахът SiO2 е взет от Elkem, Норвегия, с масова фракция от 98,3 процента и средният размер на частиците му е 5,917 μm; използваните частици са табличен корунд, бял корунд и електрически Стопеният мулит има две спецификации за размер на частиците: 0-1 mm и 1-3 mm.
1.2 Определяне на експериментални фактори
Ако влиянието на примесите върху свойствата на корунд-мулитните материали се пренебрегне или влиянието на примесите върху свойствата на корунд-мулитните материали се счита за същото, тъй като корундът, мулитните частици и финият прах няма да участват в реакцията по време на Процесът на изпичане. Може да се счита, че производителността на корунд-мулитния материал се определя главно от масовата част на праха от силициев диоксид и -Al2O3 прах и температурата на изпичане. Според предишните резултати от теста и литературата [9], ортогоналното условие може да се определи като: w(-Al2O3 микропрах) са съответно 7 процента, 9 процента, 11 процента; w (SiO2 микропрах) са съответно 3 процента, 3,5 процента, 4 процента; температурата на изпичане е съответно 1600, 1650, 1700 градуса.
1.3 Многофазна керамична формула
Съотношението m (корунд):m (мулит) във фазата на свързване е приблизително 75:25, а масовата част на фазата на свързване е 36 процента до 38 процента. Крайният състав на съставките съдържа Al2O3 с масова част от 70 процента до 81 процента и SiO2 с масова фракция от 19 процента -30 процента.
В това изследване, чрез регулиране на масовата фракция и температурата на изпичане на SiO2 микропрах и -Al2O3 микропрах, микроструктурата на корунд-мулитна композитна керамика беше контролирана, за да се постигне целта за подобряване на устойчивостта при висока температура на композитната керамика. Според класическата теория за непрекъснато натрупване, Andreasen използва U(Dp)=100.(Dp/Dpmax)q представлява разпределението на плътността, където U(Dp) е кумулативният процент под ситото (%), Dpmax е максимален размер на частиците, а q е индексът на Фулър. Тестът показва, че когато q= Натрупването на непрекъснати градирани частици при 0.33-0.50 има по-малък коефициент на празнота. В това изследване q=0.45, така че използваната фаза на частиците има по-плътна структура на опаковане. Сред тях съставът на 1#-9# частици е 1-3mm корундова фаза, масовата част е 47 процента; 0-1mm стопен мулит, масовата част е 15 процента.
1.4 Експериментален метод
Прахът, използван като свързваща фаза, се смесва равномерно с топкова мелница и времето за смесване е 12 часа. Фазата на частиците се смесва равномерно според проектираната формула и се добавя подходящо количество поливинилалкохол за разбъркване, след което се добавя свързващата фаза и материалът се изхвърля след равномерно смесване. Оформя се с преса. След като формованите проби се изсушат, те се изпичат съответно при 1600, 1650 и 1700 градуса, като времето на задържане е 4 часа.
Физическите и механичните свойства на изпечените проби се извършват в съответствие със съответните национални стандарти. Тестът за термична стабилност приема метода на водно охлаждане. Пробата 25 mm × 25 mm × 125 mm се използва директно за теста. Високотемпературната пещ се нагрява до 1100 градуса и пробата се поставя в След повишаване на температурата до 1100 градуса отново в рамките на периода от време, задръжте я за 30 минути, извадете я и я поставете в течаща вода със стайна температура (около 20 градуса) за бързо охлаждане за 3 минути и използвайте процента на остатъчната якост на пробата, за да характеризирате термичната стабилност на продукта. Условия за изпитване на устойчивост на пълзене За да се поддържа температурата на 1600 градуса във въздуха за 25 часа. Якостта на огъване при висока температура се тества с проба с размери 25 mm × 25 mm × 125 mm и условията за изпитване са 3 часа при 1400 градуса във въздуха. Сканиращият електронен микроскоп S-570 (SEM) се използва за наблюдение на топлината Морфологията на микроструктурата на счупената повърхност на пробата преди и след удара.
в заключение
(1) SiO2 микропрах, -Al2O3 микрон Стабилността при термичен шок и пълзенето имат най-голямо въздействие, следван от -Al2O3 микропрах и силициев микропрах; най-добрите условия за изпитване са: w (-Al2O3 микропрах)=11 процента, w (SiO2 микропрах)=3 процента, изпичане При температура от 1650 градуса, свойствата на пробата при това условие са: насипна плътност 2,96 g/cm3, порьозност 18,5 процента, процент на загуба на якост на огъване 30 процента, процент на пълзене 0,99 процента.
(2) -Al2O3 микропрах, SiO2 микропрах и температура на изпичане ще имат по-голямо влияние върху състоянието на свързване между частиците и матрицата, както и върху мулита, порите и остатъчния -Al2O3 в матрицата, което ще има по-голямо въздействие върху коефициентът на топлинно разширение, модулът на еластичност и топлопроводимостта също оказват влияние, което в крайна сметка се отразява на устойчивостта на термичен удар на материала.
(3) Счупването на материала от корундов мулит при стайна температура се контролира от процеса на разпространение на пукнатини, докато при висока температура се контролира от механизма на пълзене.
