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骨料组成对莫来石耐火材料性能的影响 摘要 利用莫来石做为骨料、粘土做为结合剂、聚乙烯醇做为外加剂制备试样。变化骨料莫来石粒度为1-3mm粗颗粒和0-0.5mm中颗粒的所占配料比例，经过测定试样线变化、体密度、气孔率和抗压强度，来侧重探究骨料组成对莫来石耐火材料性能的影响，以及找出性能相对较好的配料组成。 关键词：莫来石，配料组成，骨料 目录 1 前言 3 2 实验部分 4 2.1 实验原料 4 2.2 制备试样 5 2.3 试样测量 6 2.3.1 高度测定 6 2.3.2 干重、湿重、悬浮重及体密度测量 6 2.3.3 直径及抗压负荷测定 7 2.4 仪器设备 8 3 结果处理及分析 9 3.1 线膨胀率分析 9 3.2显气孔率分析 10 3.3 抗压强度分析 11 4 结论 13 参考文献： 14 致 谢： 15 1 前言 莫来石为硅铝酸盐矿物，1924年最早发现于苏格兰的Mull 岛而得名[1],尽管地壳上铝、硅和氧元素很丰富，但是自然存在的莫来石较少，除Mull 岛外,我国在河北省武安县和河南省林县发现有莫来石，但迄今未见有工业价值的矿床[2]。莫来石为铝的铝氧酸盐矿物,也是 SiO2-Al2O3体系在常压下唯一稳定存在的晶态化合物( SiO2-Al2O3相图示于图1)。 图1：SiO2-Al2O3 二元相图 由于莫来石独特的结构，因此其强度、断裂韧性较高，热膨胀系数、热导系数较小。它的强度和韧性随温度的升高不仅不会降低，反而会有所提高，其13000C强度是室温强度的1.7倍，最近的研究显示高纯莫来石在有氧条件下仍然具有良好的热稳定性且无多晶转变，莫来石加热到1800℃以上有微量液相生成，至1850℃时莫来石完全熔融，莫来石具有耐高温、抗氧化、蠕变率低、荷重软化温度高，优异的抗酸碱腐蚀性。莫来石还具有电绝缘性好、介电系数低等优点，因此莫来石陶瓷不仅可以用作工程材料和高级耐火材料，还可作为功能材料[3]。 2 实验部分 2.1 实验原料 本次实验为了测定莫来石骨料组成对耐火材料砖的影响，所以我们选用莫来石做为这次实验的骨料，同分为1-3mm、0.5-1mm、0-0.5mm四种不同的粒度大小，以及结合剂粘土粉料，添加少量外加剂聚乙烯醇等。具体原料表述为如下表1。 实验原料 骨料 结合剂 外加剂 莫来石 粘土 聚乙 烯醇 1-3mm 粗颗粒 0.5-1mm 中颗粒 0-0.5mm 中颗粒 325目 细粉 细粉 A组 35 10 15 40 10 1.5 B组 40 10 10 40 10 1.5 表1：实验原料 2.2 制备试样 根据表1，将确定两个配方（A组B组），具体成分组成据表1。准备称取2公斤总料。每组预制六块试样分别编为（1、2、3、4、5、6），其中选取1至3号做为实验样品，剩余4至6号备用。 接下来制备顺序依次如下： (混料。先把莫来石粗颗粒和中颗粒混合在一起，在胶砂搅拌仪中混合，搅拌2min左右停机再加入莫来石细粉；一段时间后停机加入聚乙烯醇，再加入粘土，先用手预混，再开机混合。 (取出混合料备用。 (压力成型：制订试样压制压力级别，定为15MPa。经计算每个试样加入混合料90g，样品规格为直径r=36mm，高度h=36mm；根据所需的压制工艺，装好上、下压模板，校正好上、下模板平行度，同轴度等；旋紧主体油缸上止回阀的放油螺钉和油泵上的回油螺钉，即可使用上下往复旋动压力手柄，推动油泵活塞下移，当压模与制样物接触就产生压力，且随着不断旋转手柄，压力不断增加，观察加力表，当达到所需压力15MPa时，就停止旋动；卸载时，将主体油缸上止回阀螺钉和油泵上的放油螺钉拧松，油回泵活塞就回程；脱模时取出模具倒置，放置好脱模器，如上操作仪器，使陶瓷坯体脱模并保持完整，共压制12个完整样品。 ④坯室温 110℃ 200℃ 1000℃ 1450°×6h 图2：升温过程 2.3 试样测量 2.3.1 高度测定 (试样制备成型后，阴干，凉至一天时间，进行试样先进行高度大小测量。测量结果如下表2所示。 (当经过充分冷却至室温后，取出试样，先检查试样有没有明显的伤缺或是坏裂，若是试样没有明显伤痕，就进行烧后高度测量。否则要进行重新烧制。测量结果如下表2所示： 成型后生坯高度 mm 烧成后高度mm A组 35.9 35.34 36 35.67 36 35.63 B组 36.1 35.42 36.8 36.58 37 36.75 °干