Mg粉对Al2O3-C滑板材料性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2022.02.009

耐火材料 ›› 2022, Vol. 56 ›› Issue (2): 137-140.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2022.02.009

Mg粉对Al₂O₃-C滑板材料性能的影响

张婧(), 王子昊, 凌永一, 王珍, 徐恩霞, 贾全利, 刘新红()

郑州大学河南省高温功能材料重点实验室河南郑州 450052

收稿日期:2021-06-21 出版日期:2022-04-15 发布日期:2022-04-21
通讯作者: 刘新红,女,1973年生,博士,教授。E-mail: liuxinhong@zzu.edu.cn
作者简介:张婧:女,1996年生,硕士研究生。E-mail: z18530012363@163.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51872266);国家自然科学基金资助项目(51672253);河南省杰出青年科学基金项目(124100510019)

Effect of Mg powder on properties of Al₂O₃-C slide plate materials

Zhang Jing(), Wang Zihao, Ling Yongyi, Wang Zhen, Xu Enxia, Jia Quanli, Liu Xinhong()

Henan Key Laboratory of High Temperature Functional Materials,Zhengzhou University,Zhengzhou 450052,Henan,China

Received:2021-06-21 Online:2022-04-15 Published:2022-04-21
Contact: Liu Xinhong

摘要/Abstract

摘要：

以板状刚玉、α-Al₂O₃微粉、鳞片石墨和Mg粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,制备了添加Mg粉的Al₂O₃-C材料,研究了不同温度埋炭处理后(600~1 400 ℃)Mg粉对不烧Al₂O₃-C材料性能的影响。结果表明:金属Mg活性高,Mg在600 ℃即可与O₂、CO或CO₂反应生成MgO陶瓷相,保护树脂碳不被氧化,且原位形成的MgO陶瓷相形成了紧密结合,产生强化作用,使不烧Al₂O₃-C材料的中低温强度提高;在1 000~1400 ℃,MgO和Al₂O₃生成MgAl₂O₄,且MgAl₂O₄的晶粒尺寸和生成量随着温度的升高而增加,对材料有增强作用;但 1 400 ℃烧后试样的强度明显下降,这是由于生成MgAl₂O₄产生膨胀致使材料中产生了微裂纹。

关键词: Al₂O₃-C材料, Mg, MgO, MgAl₂O₄, 强度

Abstract:

The Al₂O₃-C materials with Mg powder addition were prepared using tabular corundum,α-Al₂O₃ micropowder,flake graphite and Mg powder as the starting materials,and phenolic resin as the binder.Effects of Mg powder on properties of unfired Al₂O₃-C materials carbon embedded treated at different temperatures (600-1 400 ℃) were investigated.The results show that metal Mg reacts with O₂,CO or CO₂ to form MgO ceramic phases at 600 ℃,avoiding the oxidation of phenolic resin and the in-situ formed MgO ceramic phases form a tight binding to enhance the medium and low temperature strength of unburned Al₂O₃-C materials;at 1 000-1 400 ℃,MgO reacts with Al₂O₃ to form MgAl₂O₄,and the amount and the crystal size of MgAl₂O₄ increase with the temperature rising,strengthening the material;however,the strength of the specimen greatly decreases after firing at 1 400 ℃ due to the micro-cracks resulting from the expansion caused by MgAl₂O₄ formation.

Key words: alumina-carbon material, magnesium, magnesia, magnesium aluminate, strength

中图分类号:

TQ175

张婧, 王子昊, 凌永一, 王珍, 徐恩霞, 贾全利, 刘新红. Mg粉对Al₂O₃-C滑板材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2022, 56(2): 137-140.

Zhang Jing, Wang Zihao, Ling Yongyi, Wang Zhen, Xu Enxia, Jia Quanli, Liu Xinhong. Effect of Mg powder on properties of Al₂O₃-C slide plate materials[J]. Refractories, 2022, 56(2): 137-140.

图/表 3

参考文献 14

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烧成温度/℃	体积密度/(g·cm^-3)	显气孔率/%	线变化率/%	常温耐压强度/MPa	常温抗折强度/MPa	高温抗折强度/MPa
400	2.96	9.7	-0.14	20.5	78.1	17.8
600	2.94	12.6	0.18	22.7	82.2	15.5
800	2.94	13.7	0.26	27.0	85.3	24.9
1000	2.92	15.1	0.74	28.1	88.0	27.9
1200	2.91	15.5	1.05	23.8	73.1	28.5
1400	2.88	18.6	1.41	22.9	70.0	20.8

烧成温度/℃	体积密度/(g·cm^-3)	显气孔率/%	线变化率/%	常温耐压强度/MPa	常温抗折强度/MPa	高温抗折强度/MPa
400	2.96	9.7	-0.14	20.5	78.1	17.8
600	2.94	12.6	0.18	22.7	82.2	15.5
800	2.94	13.7	0.26	27.0	85.3	24.9
1000	2.92	15.1	0.74	28.1	88.0	27.9
1200	2.91	15.5	1.05	23.8	73.1	28.5
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Mg粉对Al₂O₃-C滑板材料性能的影响

Effect of Mg powder on properties of Al₂O₃-C slide plate materials

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