【摘要】：近幾年來,隨著我國耐火材料行業(yè)的發(fā)展,礬土基均質(zhì)料已經(jīng)成為高鋁質(zhì)耐火材料制品的主要原料。目前市場上的礬土基均質(zhì)料在其原料來源、成分以及制備工藝等方面有較多的不同;而且現(xiàn)在工廠在生產(chǎn)礬土基均質(zhì)料時大多只注重成分的均勻,卻忽略了其顯微結(jié)構(gòu)上的不均勻,這就造成了礬土基均質(zhì)料在其性能上的不穩(wěn)定;同時,在礬土基均質(zhì)料的應(yīng)用推廣、特性的研究以及其結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等方面缺乏更加深入的研究。因此,本工作通過對礬土基均質(zhì)熟料進(jìn)行再次高溫煅燒,研究其對材料的結(jié)構(gòu)與性能及其之間關(guān)系的影響,希望能夠?yàn)榻窈蟮\土基均質(zhì)料的推廣與應(yīng)用提供一定的借鑒作用。本工作通過對礬土基均質(zhì)熟料進(jìn)行高溫煅燒,研究其對礬土基均質(zhì)熟料的體積密度、顯氣孔率、熱膨脹性、抗熱震性、相組成和顯微結(jié)構(gòu)的影響;然后分別以未經(jīng)高溫煅燒的和經(jīng)不同煅燒制度煅燒后的礬土基均質(zhì)熟料為主要原料,配以棕剛玉和廣西白泥,按照Al_2O_3含量的遞增設(shè)計(jì)配方,制成基質(zhì)試樣,燒成后測試比較其性能的變化;最后分別以未經(jīng)高溫煅燒的和經(jīng)不同煅燒制度煅燒后的礬土基均質(zhì)熟料為顆粒,以其上述對應(yīng)基質(zhì)為細(xì)粉,制成試樣,燒成后,對其性能進(jìn)行測試,分析其相組成,觀察其顯微結(jié)構(gòu),從而探究礬土基均質(zhì)熟料的高溫煅燒對材料結(jié)構(gòu)與性能的影響。實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)果:(1)通過對礬土基均質(zhì)熟料進(jìn)行不同煅燒溫度保溫不同時間的高溫煅燒,煅燒后礬土基均質(zhì)熟料顆粒的體積密度增加,顯氣孔率下降;礬土基均質(zhì)熟料顆粒主要由莫來石相和剛玉相組成;未經(jīng)高溫煅燒的礬土基均質(zhì)熟料有較多玻璃相,經(jīng)高溫煅燒后,玻璃相消失,莫來石晶體發(fā)育更為良好。(2)高溫煅燒礬土基均質(zhì)熟料對基質(zhì)性能的影響:Al_2O_3含量較高的試樣,體積密度較大,顯氣孔率較小;與以高溫煅燒后的礬土基均質(zhì)熟料為原料的基質(zhì)試樣相比,以未經(jīng)高溫煅燒的礬土基均質(zhì)熟料為原料的基質(zhì)試樣結(jié)構(gòu)較為致密;熱震前后基質(zhì)試樣的彈性模量均隨著Al_2O_3含量的升高而升高。(3)高溫煅燒礬土基均質(zhì)熟料對材料結(jié)構(gòu)與性能的影響:隨著基質(zhì)中Al_2O_3含量的增多,試樣的體積密度變大,顯氣孔率降低;基質(zhì)中Al_2O_3含量較多的試樣,其常溫抗折強(qiáng)度和常溫耐壓強(qiáng)度較大,高溫抗折強(qiáng)度較大,抗熱震性較為良好;隨著對礬土基均質(zhì)熟料的煅燒溫度的提高,試樣的體積密度降低,顯氣孔率升高,常溫抗折強(qiáng)度和常溫耐壓強(qiáng)度降低。從顯微結(jié)構(gòu)上來看,以未經(jīng)高溫煅燒的礬土基均質(zhì)熟料為主要原料的試樣,其顆粒與基質(zhì)之間的相界面處形成了不同形式的搭橋結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ175.1
【圖文】：

其關(guān)系可由圖1.1 表示。圖 1.1 高鋁礬土（DK 型）熟料的相組成Fig. 1.1 Phase composition of high alumina bauxite (DK) clinker從圖中可以看出，當(dāng) Al2O3含量小于 70％時，莫來石相的含量隨著 Al2O3含量的增加而增加、剛玉的含量隨之下降；當(dāng) Al2O3含量大于 70％時，莫來石的含量隨著 Al2O3含量的增加而下降、剛玉含量則隨之增加。我國各級礬土的莫來石及剛玉含量如表 1.3 所示[15]。

1 文獻(xiàn)綜述料的均化提純技術(shù)水平，研究發(fā)展出新型優(yōu)質(zhì)的合成原料[39]。鐘香崇院士[2]曾經(jīng)提出：在我國耐火材料行業(yè)中，要加快研究開發(fā)有中國的優(yōu)質(zhì)合成原料（均質(zhì)料、改性料和轉(zhuǎn)型料），特別是礬土基均質(zhì)料。礬土質(zhì)料是將礬土原料通過一定的均化工藝和適當(dāng)?shù)母邷仂褵�，使其達(dá)到成分均勻、結(jié)構(gòu)與性能上的穩(wěn)定。目前國內(nèi)外生產(chǎn)礬土基均質(zhì)料的制備工藝有干法和濕法兩種制備工藝[4具體制備工藝流程如圖 1.2 所示。

1 文獻(xiàn)綜述表 1.7 礬土基均質(zhì)料的相組成和物理性能Table 1.7 Phase content and physical properties of bauxite based homogeneous grogs編號燒結(jié)溫度（℃）相組成體積密度（g/cm3）顯氣孔率（%）真比重（g/cm3）耐壓強(qiáng)度（Mpa）荷重軟化溫度（℃）HBG60 1650 莫來石 2.73 3.13 2.93 145 1530HBG70 1700 莫來石 2.84 2.35 3.08 165 1605HBG80 1550 剛玉-莫來石 3.08 3.01 3.43 130 -HBG90 1550 剛玉 3.45 2.51 3.81 205 1445HBG90 是由發(fā)育良好的剛玉晶體組成的骨架結(jié)構(gòu)，其抗沖刷性能和抗侵蝕性能較為良好；與 HBG90 不同，HBG70 的顯微結(jié)構(gòu)是由發(fā)育良好的莫來石晶體連接而成的交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其抗熱震性和高溫力學(xué)性能良好。其具體顯微結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁達(dá)飛;李志堅(jiān);陳俊紅;欒旭;吳鋒;劉蘭方;;超聲波脈沖速度法研究鎂鐵鋁材料的抗熱震性[J];耐火材料;2015年05期

2 郭玉香;曲殿利;姚瑤;;礬土熟料微觀結(jié)構(gòu)與其力學(xué)性能相關(guān)性的研究[J];人工晶體學(xué)報;2015年03期

3 陳慶潔;羅瓊;李友勝;鄢文;楊亞東;李楠;;1600℃燒結(jié)合成高鋁礬土均化料的性能研究[J];硅酸鹽通報;2014年08期

4 姚瑤;曲殿利;劉新;郭玉香;李林山;;粒度對鋁土礦燒結(jié)性能的影響[J];耐火材料;2014年04期

5 劉新;曲殿利;姚瑤;;礬土熟料與均質(zhì)礬土熟料性能及應(yīng)用的對比研究[J];硅酸鹽通報;2014年07期

6 萬軍;李華軍;韓彩峰;;礬土基均質(zhì)料性能的研究[J];耐火與石灰;2013年04期

7 楊修國;;淺談圖像閾值分割技術(shù)[J];電子設(shè)計(jì)工程;2012年23期

8 王林俊;;我國礬土基均質(zhì)料的發(fā)展現(xiàn)狀及其在不定形耐火材料中的應(yīng)用[J];耐火材料;2012年03期

9 陳慶明;魏同;;我國高鋁礬土均化料的技術(shù)進(jìn)步[J];耐火材料;2011年05期

10 楊中正;楊道媛;趙順波;邢振賢;蓋占方;;高鋁礬土制備莫來石加熱過程的相變研究[J];材料導(dǎo)報;2010年S1期

相關(guān)會議論文 前2條

1 葛鐵柱;楊伸勇;鐘香崇;;保溫制度對礬土基均質(zhì)料物相和結(jié)構(gòu)的影響[A];新形勢下全國耐火原料發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文集[C];2014年

2 葉方保;孫高揚(yáng);楊中正;;綜合利用資源,燒結(jié)合成莫來石均質(zhì)料[A];2011年耐火原料學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊中正;燒結(jié)合成系列礬土基均質(zhì)料的研究[D];鄭州大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 楊伸勇;工藝因素對礬土基均質(zhì)料相組成、顯微結(jié)構(gòu)的影響研究[D];鄭州大學(xué);2014年

2 姚佳;耐火材料熱震性能與微應(yīng)力場重構(gòu)[D];鄭州大學(xué);2014年

3 姚瑤;鋁礬土煅燒過程的顯微結(jié)構(gòu)及其與高溫力學(xué)性能相關(guān)性的研究[D];遼寧科技大學(xué);2014年

4 張翼;孝義鋁土礦煅燒以及碎料均化合成的研究[D];西安建筑科技大學(xué);2005年

5 李素平;Fe_2O_3和TiO_2等雜質(zhì)在礬土基Sialon轉(zhuǎn)型過程中的變化及作用[D];鄭州大學(xué);2004年

本文編號：2798307