废高铝球粉对莫来石-氧化铝-石英复相材料性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2025.04.009

耐火材料 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (4): 323-329.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2025.04.009

废高铝球粉对莫来石-氧化铝-石英复相材料性能的影响

吕振飞^1,2,3), 范梦可¹⁾, 曹钰坤¹⁾, 李熹虎¹⁾, 柯洋慧¹⁾, 张学佳¹⁾, 王学凯¹⁾, 沈秀琳^1,2,3), 张晓光⁴⁾

1)安徽理工大学材料科学与工程学院安徽淮南 232001
2)安徽省纳米碳基材料与环境健康国际联合研究中心安徽淮南 232001
3)安徽省煤基固废新材料产业共性技术研究中心安徽淮南 232001
4)北京工业大学材料科学与工程学院北京 100124

收稿日期:2024-11-04 发布日期:2025-08-18
通讯作者: 张晓光,男,1990年生,博士,研究员,博士生导师。E-mail:zhangxg@bjut.edu.cn
作者简介:吕振飞:男,1993年生,博士,讲师。E-mail:zflv@aust.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金青年项目(52002004);安徽理工大学引进人才基金(2021yjrc49, 13200411);安徽省高校协同创新项目(GXXT-2023-019,GXXT-2022-083);安徽省自然科学基金青年项目(2208085QE171);国家重大科研仪器研制项目(52227901);安徽省纳米碳基材料与环境健康国际联合研究中心开放基金(NCMEH2022Y01, NCMEH2024Y01);安徽理工大学研究生创新基金(2024cx2090)。

Effects of waste high alumina sphere powder on performance of mullite-alumina-quartz multiphase materials

Lyu Zhenfei, Fan Mengke, Cao Yukun, Li Xihu, Ke Yanghui, Zhang Xuejia, Wang Xuekai, Shen Xiulin, Zhang Xiaoguang

First author's address:School of Materials Science and Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan 232001,Anhui,China

Received:2024-11-04 Published:2025-08-18

摘要/Abstract

摘要： 为实现废电瓷的综合化利用,采用1~0.3、0.3~0.125、≤0.074 mm的废电瓷为主要原料,以废高铝球粉和高岭土为外加剂,水玻璃为结合剂,制备了莫来石-氧化铝-石英复相材料。研究热处理温度(1 200、1 250、1 300和1 350 ℃保温3 h)和废高铝球粉添加量(添加质量分数分别为0、10%、20%、30%)对材料性能的影响。结果表明:1)随着热处理温度的升高,试样的体积密度、常温抗折强度和耐压强度先上升后降低;2)随着废高铝球粉添加量的增加,试样的体积密度逐渐降低,常温抗折强度和耐压强度先上升后降低;3)添加20%(w)废高铝球粉的试样经1 300 ℃热处理后综合性能相对良好,其主要物相为莫来石和α-Al₂O₃,常温抗折强度和耐压强度分别为66.3和216 MPa。

关键词: 废电瓷, 废高铝球, 莫来石, 力学性能

Abstract: To realize the comprehensive utilization of waste electric porcelain,mullite-alumina-quartz multiphase materials were prepared using waste electric porcelain with particle sizes of 1-0.3,0.3-0.125 and ≤0.074 mm as main raw materials,waste high alumina sphere powder and kaolin as the additives,and sodium silicate as the binder.The effects of heat treatment temperatures (1 200,1 250,1 300 and 1 350 ℃,holding for 3 h) and waste high alumina sphere powder additions (0,10%,20% and 30%,by mass,respectively) on the material properties were studied.The results show that:(1)with the heat treatment temperature rising,the bulk density,cold modulus of rupture (CMOR) and cold compressive strength (CCS) of the samples first increase and then decrease;(2)with the increase of the waste high alumina sphere powder addition,the bulk density gradually decreases,while the CMOR and CCS first increase and then decrease;(3)the samples with 20% waste high alumina sphere powder treated at 1 300 ℃ have relatively good comprehensive performance,with main phases of mullite and α-Al₂O₃,and the CMOR and CCS are 66.3 and 216 MPa,respectively.

Key words: waste electric porcelain, high temperature resistant materials, mullite, mechanical properties

中图分类号:

TQ175

吕振飞, 范梦可, 曹钰坤, 李熹虎, 柯洋慧, 张学佳, 王学凯, 沈秀琳, 张晓光. 废高铝球粉对莫来石-氧化铝-石英复相材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2025, 59(4): 323-329.

Lyu Zhenfei, Fan Mengke, Cao Yukun, Li Xihu, Ke Yanghui, Zhang Xuejia, Wang Xuekai, Shen Xiulin, Zhang Xiaoguang. Effects of waste high alumina sphere powder on performance of mullite-alumina-quartz multiphase materials[J]. Refractories, 2025, 59(4): 323-329.

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废高铝球粉对莫来石-氧化铝-石英复相材料性能的影响

Effects of waste high alumina sphere powder on performance of mullite-alumina-quartz multiphase materials

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