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常见镁砂的显微结构分析 王春艳12’栾舰动杨晓峰1) 1)辽宁营口青花集团耐火材料研究院 2)辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院 摘要利用FEI公司的QuantaInspect扫描电子显微镜，对耐火材料生产中常用的镁砂原料进行详尽的 显微结构分析，总结了各种镁砂的显微结构特征．通过对镁砂原料中气孔的大小与分布、方镁石晶体尺 寸、硅酸盐相的分布、方镁石．方镁石间的结合状态等的比较，分析了这些显微结构特征对原料宏观性 能的影响． 关冀词镁砂，显微结构，方镁石，性能 镁砂原料是生产碱性耐火材料的基础原料，但一直以来对于镁砂显微结构方面的研究却很少。为此， 针对辽宁海城．大石桥地区菱镁资源丰富这一优势，搜集了大量的镁砂原料，利用FEI公司的Quanta Inspect扫描电子显微镜进行了大量的显微结构分析，总结了生产中常用镁砂的显微结构特征及其对原料 宏观性能产生的影响。 l原料选择及试样制备 1．1镁砂原料的选择 用于检测的镁砂原料，除海水镁砂取自日本外，其他烧结镁砂、电熔镁砂均选自辽宁海城．大石桥 地区。常用镁砂的主要化学成分见表l。 表1镁砂的主要化学成分(w) ％ 1．2试样制备 为了详尽地表达镁砂的显微结构，采用光片观察与断口观察相结合的方法，采用离子溅射法在表面 喷涂金粉。 2镁砂的显微结构特征 镁砂主晶相为方镁石，常呈立方体、八面体或不规则粒状；立方体解理完全Ⅱ1；晶问常伴随有硅酸 盐相，成分多波动在C3S-C2S．C3MS2．M2S之间。 烧结镁砂中的方镁石晶体多为浑圆状和不规则粒状，其晶体尺寸和形状取决于原料的纯度和烧结温 ·5∞· 度I“。 海水镁砂小的方镁石t锆体大小均匀．晶体尺、j通常不大，品问多为直接结合，品内、品问多封闭气 孔。 电熔镬砂-}-的A镁石晶体通常较烧结铗砂的大，大者可达毫米级，方镁石．冉镁石问的直接结台程 度高。烧结镁砂、海水镁砂及电熔镁砂显微结构特征的比较见表2。 表2镁砂的显微结构特征 21烧结镁砂的显微结构特征 一般来说，在烧结镁砂中．随着镁砂纯度的增加，方镁石结晶尺寸增加，品问、品内气孔数量减少 孔径也渐小，晶问直接结合程度增强。几种烧结镁砂的显微结构特征对比见表3．显微结构照片见图l 表3烧结镁砂的显微结构特征 (a)95镁砂(光片) (b)95镁砂(断口) (c)97镁砂(光片 (d)97镁砂(断口) (e)海水镁砂(光片) (f)海水镁砂(断13) 圈1几种烧结镁砂的显微结构照片 22电熔镁砂的显微结构特征 电熔镁砂纯度愈高．显微结构愈简单。一般随纯度的增加，电熔镁砂中的硅酸盐相含量减少，硅酸 盐相形成的胶结薄膜变薄，品界越平直。大结晶电熔镁砂中很少见硅酸盐相，晶体尺寸可达毫米级。几 种电熔镁砂的显微结构特征见表4，显微结构照片见图2。 表4电熔镁砂的显微结构特征 (e)大结晶屯熔镁砂(光片) (f)大结品电熔镁砂(断IJ) 囤2几种电熔镁砂的显微结构照片 3镁砂显微结构特征对其使用性能的影响 镁砂f『J显微结构特征是原料纯度、烧成制度、保温时间等各种工艺条什的综合反映。㈣叫，这些显 微结构特征又影响精它们的使用性能。几种常见钱砂的腆刑硅微结构特征对其宏观性能的影响见表5。 ·503- 表5镁砂的典型显微结构特征对其宏观性能的影响 4结论 (1)不同镁砂在显微结构上存在着较大的差异，这些差异的出现是其在生产过程中选用原料纯度及烧 成等各种工艺制度的综合体现。 (2)镁砂在显