骨料组成对莫来石耐火材料性能的影响.doc

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1、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l-Eim粗颗粒和0-0.5mm>p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32实验部分42.1实验原料42.2制备试样52.3试样测量62.3.1高度测定62.3.2干重、湿重、悬浮重及体密度测量62.3.3直径及抗压负荷测定72.4仪器设备83结果处理及分析93.1线膨胀率分析93.2显气孔率分析103.3抗压强

2、度分析114结论13参考文献：14致谢：151前言莫来石为硅铝酸盐矿物，1924年最早发现于苏格兰的Mull岛而得名巴尽管地壳上铝、硅和氧元素很丰富，但是自然存在的莫来石较少，除血11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⑵。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(Si02-Al203相图示于图l)o图1：Si()2-AI2O3二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

3、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°C以JL有微量实验莫來石原料l-3mm0.5-1mm0-0.5mm粗颗粒中颗粒中颗粒人组％35101513组％401010表1:实验原料聚乙粘土烯醇325H细粉细粉40101.540101.5结合剂外加剂液相生成，至1850°C时莫來石完全熔融，莫來石具有耐高温、抗氧化、蠕变率低、荷重软化温度高，优异的抗酸碱腐蚀性。莫來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

4、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l-3mm^0.5-lmm^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lo骨料2.2制备试样根据表1,将确定两个配方（A组13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号做为实验样站，剩余4至6号备用。接下来制备顺序依次如下：%1混料。先把莫来石粗颗粒和屮颗粒混合在一起，在胶砂搅拌仪屮混合,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

5、合。%1取出混合料备用。%1压力成型：制订试样压制压力级别，定为15MPa0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T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，肖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吋，就停止旋动；卸载吋，将主体油缸上止回阀螺钉和油泵丄的放油螺钉拧松，油回泵活塞就回程；脱模时取出模具倒置，放置好脱模器，如丄操作仪器，使陶瓷坯体脱模并保持完整

6、，共压制12个完整样品。%1坯体烧结：在放入烧结炉前，对样品尺寸进行测量，对于圆柱状坯体，尺寸丄需要测定的有：试样高度h,试样的直径R；记录这些数据以备在烧结后测定材料的烧结收缩；将制好的坯体放在承烧板上，各个样品不相互接触，承烧板要求表面洁净，放样品的而光滑平整，在预定烧结温度下，本身不和样品发生任何物理和化学反应⑷。将试样有顺序的放入炉屮，记录好各自的位置；关好炉门，对烧结炉进行程序设计。降温吋采用自然降温o200°C是可以打开炉门空冷。温度升温制度如下图2所示：10°C/mim5°C/mim5°C/mim1°C/mim室温110°C=^>200°C■>1000°C■>14

7、50°X6h图2：升温过程2.3试样测量2.3.1高度测定%1试样制备成型后，阴干，凉至一天吋间，进行试样先进行高度大小测量。测量结果如下表2所示。%1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：成型后生坯高度烧成后高度HmmHmm35.935.343635.67A组3635.6336.135.4236.836.58B组3736.75表2：试样烧前、后高度2.3.2干重、湿重、悬浮重