添加劑對鈦酸鋁性能的影響

NAHUO CAULAO/耐火材料2001 ,35(2)87~88.研究開(kāi)發(fā)添加劑對鈦酸鋁性能的影響口李志堅郭玉香王琳琳.鞍山鋼鐵學(xué)院鞍山114002摘要研究了添加劑對鈦酸鋁穩定性及強度的利用RPZ - 03P型高溫熱膨脹儀測定熱分解前影響。結果表明:引入適量的電熔鎂砂細粉、SiO2后各試樣的熱膨脹系數。微粉、ZrO2細粉均可使鈦酸鋁的穩定性和強度有不試樣在進(jìn)行熱分解試驗后,由于部分鈦酸鋁的同程度的提高。熱分解，試樣的熱膨脹系數會(huì )增大,其熱膨脹系數增幅的大小間接表征了鈦酸鋁的穩定性。熱膨脹關(guān)鍵詞鈦酸鋁,添加劑,穩定性系數增幅越小,說(shuō)明試樣越穩定。鈦酸鋁(AT)是Al203 - TIO2二元系惟一的化采用x射線(xiàn)衍射儀對分解后各試樣進(jìn)行分析，合物,其理論組成為: Al20 56% ,TiO2 44%。鈦酸通過(guò)下式估算試樣熱分解率。β-Al2Ti0, 的分解率= H/(Ixτ+ ln)x 100 %鋁集高熔點(diǎn)( 1860C左右)和低熱膨脹性(ax- 000式中，Ixr、1r分別是X射線(xiàn)衍射圖譜上βAl2TO3<1.5x 10-°C')于一身具有抗熱震性好、耐火(023)晶面的術(shù)射峰面積和TiO2(金紅石)(101)晶度高、抗侵蝕性好等特點(diǎn)。但是,鈦酸鋁材料難于面的衍射峰面積。燒結,強度較低，而且它在850~ 1300 C會(huì )產(chǎn)生熱分解而失去低膨脹性,使其應用受到很大限制。本率見(jiàn)圖1。各檢測結果列于表1, 分解后試樣強度、分解研究旨在探討如何通過(guò)引人添加劑來(lái)控制鈦酸鋁.1試樣性能檢測結果的熱分解以及提高其強度。Table 1 Properties of samples編號0*!23"1試驗分解 前耐壓強度/MPa25.540.7 65.8 46.9分解后耐壓強度/MPa10.631.5 57.6 36.21.1試樣的制備分解前熱膨脹系數x0C-1 3.8 2.6 2.1.3本試驗采用的主要原料為燒結剛玉粉、鈦白分解后熱膨脹系數xI0心-1 10.0 3.7 3.0.8粉,添加劑主要采用高純電熔鎂砂粉(1*)、Si02微B-Al2TIO 的分解率1%65.0.5粉(2* )和ZrO2細粉(3" ),0"試樣未加添加劑。按1000耐壓強度80囚分解韋30.鈦酸鋁的理論化學(xué)組成設計TiO2和剛玉粉的配6o比,三種添加劑加入量相同,結合劑采用紙漿廢液。40-40素按配比混料,以!0MPa壓力壓制成中50mmx2050 mm的試樣,在烘箱中于110心干燥24 h,在電爐0中于I550C保溫8h燒成。試樣號1.2試樣的熱分解試驗圖1分解后試樣耐壓強度和分解率Fig.1 Strength and decomposition rate of sarmples after de-根據鈦酸鋁的動(dòng)力學(xué)方程,鈦酸鋁在1080 ~omomosition1120C下分解最快,1100C時(shí)尤為突出,故將四種試樣均在1100 C下保溫24 h做熱分解試驗。鄧小玲、宋新宇同學(xué)參加了本項實(shí)驗工作。1.3試樣的性能檢測根據GB5072 - 85測定各試樣的耐壓強度。中國煤化工編輯;郝旭升MHCNMHG20012耐火材料/WHOCUAO 872結果分析穩定作用，且強度也顯著(zhù)提高。這是因為,Si1'*的2.1 Mg0 對鈦酸鋁性能的影響引人可與AI203等形成高溫液相,促進(jìn)燒結,穩定從上面的檢測結果可知,未加任何添加劑的主晶格,防止分解。St*的引人還可形成AT的固0'試樣在經(jīng)過(guò)熱分解試驗后鈦酸鋁大部分分解，溶體,這將極大地改善AT的穩定性。SiO2 與置換熱膨脹系數顯著(zhù)提高,且強度很低。而引人MgO出的Al0,生成AgS相的包裹作用也限制了AT向作為添加劑的1'試樣經(jīng)過(guò)熱分解試驗后分解率為剛玉和金紅石的自由轉化反應。3.5%。從熱分解前后的熱膨脹系數的變化亦可另外,引入SiO2的試樣燒結良好,試樣斷面存看出MgO對鈦酸鋁起到了較好的穩定作用,但!'在光澤玻璃質(zhì),這可能是由于形成-一定量熔化物包試樣的強度相對較低。裹晶粒,使主晶相晶粒細晶化,從而提高了試樣的穩定作用的原因是AP*在A(yíng)T中以[ AIO。]八面耐壓強度。體形式存在,而AP*的離子半徑較小,Al+與0-2.3 ZrO2 對鈦酸鋁性能的影響的離子半徑比值為0.38,但八面體結構僅當r'/r~從試驗結果可知, ZrO2對AT同樣起到了一定=0.412 ~ 0.732才是穩定的.因此過(guò)小的AP+ 處于的穩定作用,但強度提高不顯著(zhù)。[MO。]八面體中心時(shí).八面體發(fā)生嚴重扭曲使得晶這是因為z*+的引人同Sit*一樣,可形成AT格穩定性下降。MgZ* 半徑較大且接近于T1半徑, .的固溶體 ,從而改善AT的穩定性,但因Zr*的離子當1/2(Mg* + Tt )取代AP*進(jìn)人[ MO。]八面體時(shí)半徑比T*+大得多,故固溶量小,易析出含鋯化合降低了八面體扭曲程度,從而提高了AT的穩定性。物,因而強度不是很高。另一方面,引人的Mg0有一部分與置換所得ALO,反應生成MgO.ALO,尖晶石,它們嵌在晶界3結論上,由于其熱膨脹系數較大,因此,晶界裂紋較大，MgO、SiO,、Zr0,在不同程度上提高了AT的穩所以其耐壓強度并不是很高。定性,對AT分解前后耐壓強度的提高均起到了一2.2 SiO2 對鈦酸鋁性能的影響定作用。而Si02微粉既對AT起到很好的穩定作從2'試樣AT的熱分解率以及熱分解前、后熱用，又能促進(jìn)AT的燒結而使AT的強度顯著(zhù)提高，膨脹系數的變化可看出, SiO2對AT起到了很好的因此SiO2微粉是三種添加劑中效果最好的。Effect of aditive on the pertomance of aluminum tanat/Li Zhijian, Guo Yuxiang,Wang Ln//Naivo Cail.iao. - 2001 ,35(2):87The paper studied the efect of additive on stabilty and strength of aluminum titanate . The result shows thatmoderate amount of fused magnesite powder ,SiO2 powder and ZrO2 can enhance the stabilty and strengthto different extent.Key words:Aluminum titanate, Aditive, StabilityAuthor' s address:Anshan Institute of lron and Steel Technology, Anshan 114002.行業(yè)動(dòng)態(tài).越南一耐火材料廠(chǎng)落成投產(chǎn)越南產(chǎn)量最大的堿性耐火材料廠(chǎng)于200年9月在河內市附近落成投產(chǎn),其年生產(chǎn)能力為16500 1.產(chǎn)品為堿性的定形和不定形耐火材料。2000年年底以前,該廠(chǎng)主要為國內的水泥行業(yè)生產(chǎn)耐火材料。由于建廠(chǎng)時(shí)嚴格執行綠色環(huán)保的指導方針,該廠(chǎng)安裝的設備幾乎都是世界一流的?！床駝α?中國煤化工MYHCNMHG88 NHIOCAUAOI耐火材料 2001/271