Y2O3添加量对低碳镁碳质耐火材料性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2025.04.005

耐火材料 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (4): 302-306.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2025.04.005

Y₂O₃添加量对低碳镁碳质耐火材料性能的影响

韩东序^1,2), 佘亚锋²⁾, 张志成¹⁾

1)天津大学化工学院天津 300000
2)长兴明天炉料有限公司浙江湖州 313100

收稿日期:2024-12-17 发布日期:2025-08-18
作者简介:韩东序:男,1990年生,博士,讲师。E-mail:hdxzzu@163.com

Effect of Y₂O₃ addition on properties of low-carbon magnesia carbon refractories

Han Dongxu, She Yafeng, Zhang Zhicheng

First author's address:School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin 300000,China

Received:2024-12-17 Published:2025-08-18

摘要/Abstract

摘要： 为了改善低碳镁碳质耐火材料的常温使用性能,以电熔镁砂、鳞片石墨和金属铝粉为原料,Y₂O₃为添加剂,酚醛树脂为结合剂,在氩气气氛中经1 700 ℃保温3 h热处理制备了低碳镁碳耐火材料。研究了Y₂O₃的添加量(添加质量分数分别为0、0.2%、0.5%、1%、1.2%和1.5%)对低碳镁碳材料物相组成、显微结构和力学性能的影响。结果表明:1)引入的Y₂O₃可以和基质中的SiO₂和Al₂O₃反应生成稀土化合物,并在烧结过程中充当晶粒间的结合物或者填充在颗粒间的缝隙中,提升材料的致密性,进而提高其力学性能。2) 当Y₂O₃的添加量为0.2%(w)时,试样的综合性能最佳,其体积密度、显气孔率和常温抗折强度分别为2.83 g·cm^-3、9.92%和 6.98 MPa,抗热震性良好。

关键词: 低碳镁碳材料, 氧化钇, 抗热震性

Abstract: To improve their cold performance,low-carbon magnesia carbon refractories were prepared with fused magnesia,flake graphite and aluminum powder as raw materials,Y₂O₃ as an additive,and phenolic resin as the binder by heat treatment in N₂ at 1 700 ℃ for 3 h.The effects of the Y₂O₃ addition (0,0.2%,0.5%,1%,1.2% and 1.5%,by mass) on the phase composition,microstructure and mechanical properties of the specimens were investigated.The results show that:(1) the introduced Y₂O₃ can react with the SiO₂ and Al₂O₃ in the matrix to form rare-earth compounds,and act as a bonding phase between grains or fill the gaps between particles during sintering,enhancing the density of the materials and thereby improving their mechanical properties;(2) the specimen with 0.2% Y₂O₃ exhibits the optimal comprehensive performance,with the bulk density of 2.83 g·cm^-3,apparent porosity of 10.1%,and cold modulus of rupture of 6.98 MPa,as well as good thermal shock resistance.

Key words: low-carbon magnesia carbon refractories, yttria, thermal shock resistance

中图分类号:

TQ175

韩东序, 佘亚锋, 张志成. Y₂O₃添加量对低碳镁碳质耐火材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(4): 302-306.

Han Dongxu, She Yafeng, Zhang Zhicheng. Effect of Y₂O₃ addition on properties of low-carbon magnesia carbon refractories[J]. Refractories, 2025, 59(4): 302-306.

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Effect of Y₂O₃ addition on properties of low-carbon magnesia carbon refractories

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