红柱石与石英对莫来石-高硅氧玻璃材料性能的影响.pdfVIP

第3l卷 武汉科技大学学报 VOI．3l ofWuhan ofScienceand 2008年10月 Journal University Technology Oct．2008 红柱石和石英对莫来石一高硅氧玻璃材料性能的影响 徐 勇1’2，李楠2，韩兵强2，黄刚1 (1．中冶集团武汉冶建技术研究有限公司，湖北武汉，430081； 2．武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室，湖北武汉，430081) 摘要：以莫来石M40、红柱石和石英为原料，固定骨料和基质质量分数分剔为65％和35％，采用水泥和纸浆废 液作结合荆。成型试样经烘干后，分别于1500℃和1450℃下保温3h煅烧，测定烧后试样的显气孔率、体 积密度、耐压强度、抗折强度、荷重软化温度、抗热震性和抗高温蠕变性，并用SEM观察烧后试样的显微结 构。结果表明，加入红柱石的浇注料预制砖内部有较大的闭口气孔，热震时易在闭口气孔至试样边缘形成贯 通宏观裂纹，导致试样的抗热震性能很差；加入石英的预制砖也同样由于显气孔相对较少，热震时热应力得不 到及时释放而使热震稳定性能较差，同时由于气孔较少，基质部分玻璃相含量极少，针状莫来石交错成牢固的 网络结构而使其抗蠕变性最好；加入石荚的压制标准砖由于有较多且均匀分布的气孔，完善的莫来石网络结 构而使试样的抗热震性能较好，交错的莫来石网络结构与骨料和基质的均匀分布而使其具有较好的抗蠕变 挫能。 关键词：红柱石；莫来石；石英；高硅氧玻璃；抗热震性；抗高温蠕变性 中图分类号：TQl75．74+3文献标志码：A 文章编号：1674—3644(2008)S2—0197-04 莫来石一高硅氧玻璃复相材料是由莫来石与 到增韧效果，同时可以抵消莫来石制品在高温荷 非晶相的高硅氧玻璃(主要成分为SiO。)组成的载作用下的收缩，提高其抗高温蠕变性能。加入 耐火材料，具有耐火度(1770℃)高、热膨胀系数石英的作用也是增加高温液相的黏度和利用未平 (4．4×10．6 K叫)低、硬度高、抗热震性和耐磨损 衡反应产生的膨胀效应和膨胀应力效应，来提高 性好等优良特性[1’2]。在高温下，高硅氧玻璃转材料的抗负荷能力和抗高温蠕变性能，从而提高 变为高黏度的液相，对材料的高温性能有利；在低 其使用寿命，降低能耗，节约能源。本文研究了红 温下。由于高硅氧玻璃的热膨胀系数低，相组成中 柱石和石英颗粒对莫来石一高硅氧玻璃材料制品 不含游离石英，莫来石又形成交叉网络结构，有利 性能的影响。 于提高材料的抗热震性[3’4]。红柱石为铝硅酸盐 1试验 矿物，用其生产的耐火制品具有耐火度高、高温强 度大、蠕变率低、热膨胀率小、抗化学侵蚀性强和 1．1原料和配比 抗热震性好等一系列优良性能，已得到广泛应 试验用原料有莫来石M40(一种莫来石一高硅 用‘5m]。 氧玻璃材料，叫Al^o．为40％左右，玻璃相含量约为 近年来，在低蠕变AlzO。-SiO。系材料的研制51％)、红柱石和石英，其化学组成见表1。莫来 过程中，一般都向莫来石材料中引入一定量的红 石M40采用不同的粒度级配，红柱石和石英粒度 柱石和石英颗粒，形成高黏度的高硅氧玻璃相，从 均为1,-VO．5mm。浇注料预制砖采用水泥作为 而改善材料的性能n¨。利用红柱石在高温下的 结合剂，压制标准砖采用纸浆废液作为结合剂。 莫来石化反应，可对莫来石一高硅氧玻璃制品起 固定骨料和基质的质量比为65：35，红柱石和石 表1 奠来石M40、红柱石和石英的化学组成(盹／％) 原料 Alz03 SiOz Fez03 TiOz CaO MgO K20 Na20 I．L． 收稿日期：2008-07—30 作者简介：徐勇(1982一