铝锆碳系滑板材料性能研究

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1、摘要以烧结刚玉，氧化铝粉，氧化锆，碳素为原料，选择金属铝、金属硅作为添加剂，混合，困料24小时后压制试样，将试样在180℃下干燥24小时，然后在不同温度下还原气氛烧成，保温时间为8小时，制备Zr02基A1203一Zr02一C滑板材料。为便于分析和对比，试样不进行浸渍沥青处理。实验结果证明，以刚玉为主要原料，通过选择合适的氧化锆载体、合适的添加剂和适宜的烧成温度，可以制得抗侵蚀性和抗热震性优良的Zr02基舢203．Zr02一C滑板材料。Zr02基灿203．Zr02．C滑板中添加金属铝时，由于其反应产物碳化铝极易水化，制品在烧成过程中开裂，所以金属铝

2、无法独立作为Zr02基A1203一Zr02．C滑板的添加剂。添加金属硅时，其生成物的结构是连续的、均匀的，且体积效应较小，所以金属硅应是Zr02基A1203-Zr02一C滑板的首选添加剂。Zr02基舢203一Zr02-C滑板的氧化锆原料应以单斜氧化锆和部分稳定氧化锆以7％的比例配合加入为好，这样可以发挥单斜氧化锆的低膨胀性和部分稳定氧化锆的膨胀均匀性，使滑板的体积效应分散在较宽的温度范围，以提高其抗热震性，若同时引入3％的纳米级氧化锆，效果更佳。滑板中引入纳米级氧化锆时，滑板的热膨胀率显著降低，且由于其晶粒较小，使t-m转变的温度降低，因而其热膨

3、胀曲线的拐点前移，在800℃左右有一明显拐点；啸100睢1100℃之间有一平缓带；t-m转变是在一个较宽的范围内进行的，因而可以显著提高滑板的抗热震性。从烧后试样的热膨胀曲线和XRD分析可以推测，纳米Zr02在实验的烧成温度下，特别是低温烧成时，其晶粒并未发生明显的长大。纳米氧化锆极大的比表面积使其在滑板中以微团聚体分布，可以吸收部分热应力，有利于提高滑板的抗热震性。1蛩[19]表【11】参考文献【62】关键词：纳米级氧化锆；A1203，Zr02一C：滑板；性能分类号：TQl75河北理工大学硕士学位论文AbstractA1203一Zr02一Csl

4、idegatematerialwithbasicZ102ispreparatedwithsinteredA1203，A1203powder，Zr02andCasrawmaterial,A1andSiasadditives，whichismixed，pressedafterdepositedfor24h，andsinteredindeoxidizeinambienceindifferenttemperaturefor8h．Samplesaren’tdealtwithasphaltumsoakageforconvenientanalysisandco

5、ntrast．TestresultsshowthatitispreparatedwithA1203asmainrawmaterial，appropriateZr02cartier，fittingadditivesandrighttemperature，whoseperformanceofresistanceabilitytOcorrosionandthermalshockresistanceperformanceisexcellent．ItappearstocrazeduringsinteringforAptlyhydratedaluminium

6、carbideasreactionoffspringwhenA1isasadditive，SOsoleAIisn’tasadditiveinit．WhenSiisasadditive，itsoffspringstructureiscontinuous，welt—proportioned，andlittlebulkeffect，SOSiispreferredasadditiveinit．Whent-Zr02andpartsteady7％m-Zr02asrawmaterialisadded．itsthermalshockresistanceperfo

7、rmanceisexcellent，fort·Zr02showslowdilatabilityandpartsteadym—Zr02expandeduniformitySOthatbulkeffectdispersesinwiderangeoftemperature．WhilenanoZr02powderisadded3％inthesametime．theeffectisbetter．WhennanoZr02powderisaddedinslidegate，therateofthermalexpansiondropsremarkablyandob

8、viouscurvilinearinflexiononthermalexpansioninabout800℃advancestoappe