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铝粉、硅粉加入比例对Al2O3-ZrO2-C材料力学性能的影响
  • ISSN号:1001-1935
  • 期刊名称:《耐火材料》
  • 时间:0
  • 分类:TQ424.1[化学工程]
  • 作者机构:[1]武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地,湖北武汉430081, [2]武汉武钢维苏威高级陶瓷有限公司,湖北武汉430085
  • 相关基金:国家自然科学基金(51072143)、湖北省科技厅自然科学基金(2009CDA050)和湖北省自然科学基金(2008CBD258)资助.
中文摘要:

在Al2O3-ZrO2-C材料中加入总质量分数为5%的铝粉和硅粉,改变试样中铝粉和硅粉的质量比(分别为0:1、1:4、2:3和4:1),经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1000、1300和1400℃保温3h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:铝粉、硅粉的加入比例显著影响Al2O3-ZrO2-C材料的力学性能:经800和1000℃煅烧后,试样的抗折强度、弹性模量和韧性均随铝粉加入量的增加而增大,而经1300和1400℃煅烧后,试样的抗折强度、弹性模量和韧性均随铝粉加入量的增加而减小;试样的平均孔径呈现出与力学性能相反的变化规律。上述这些变化规律是铝液的促烧结作用与高温下生成SiC、AlN晶须的强韧化作用和填隙作用以及生成AlN过多导致的结构疏松作用共同作用的结果。

英文摘要:

Al2O3-ZrO2-C refractory materials were added by 5% of total amount of aluminum powder and silicon powder but with varied adding ratios (0 : 1, 1:4,2:3 ,and 4 : 1 ). Specimens were prepared by weighing, mixing,pressing,curing,and firing in coke bed at 800,1 000,1 300, and 1 400 ℃ for 3 h, respectively. The three points bending test of fired specimens was conducted, the average pore diameter was determined, and the microstructure was observed. The results show that the impact on mechanical properties of Al2O3- ZrO2-C refractory materials from the adding ratios of Si and AI is remarkable:the modulus of rupture,elastic modulus,and toughness of specimens fired at 800 and 1 000℃ increase with AI powder addition increasing,those of specimens fired at 1 300 and 1 400 ℃ decrease with AI powder addition increasing;the pore size distributions of specimens present opposite trend against the mechanical properties. These clear trends are contributed by the sintering acceleration effect of AI liquid, the toughness improvement and structure densification from SiC and AIN whiskers,and the volume loosening from superabundant AIN.

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期刊信息
  • 《耐火材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
  • 主办单位:中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
  • 主编:柴俊兰
  • 地址:河南省洛阳市西苑路43号
  • 邮编:471039
  • 邮箱:nhcl@nhcl.com.cn
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  • 国际标准刊号:ISSN:1001-1935
  • 国内统一刊号:ISSN:41-1136/TF
  • 邮发代号:36-19
  • 获奖情况:
  • 河南省优秀期刊一等奖或二等奖,中国冶金优秀期刊二等奖,2008、2010、2013年连续次被评为“河南省自然科学...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4459