稀土氧化物对低温固相合成镁铝尖晶石纤维的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2024.05.008

耐火材料 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (5): 410-413.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2024.05.008

稀土氧化物对低温固相合成镁铝尖晶石纤维的影响

郭江鹏, 邓长宇, 王昕悦, 陈昕煜, 段红娟, 张海军

武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉 430081

收稿日期:2024-03-15 出版日期:2024-10-15 发布日期:2024-10-16
作者简介:郭江鹏:男,2001年生,本科。E-mail:2583916145@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(52072274,52272021);国家自然科学基金重点项目(52232002);湖北三峡实验室开放/创新基金(SK232006);湖北省自然科学基金项目(2022CFB629)。

Effects of rare earth oxides on low temperature solid phase synthesis of MgAl₂O₄ fibers

Guo Jiangpeng, Deng Changyu, Wang Xinyue, Chen Xinyu, Duan Hongjuan, Zhang Haijun

The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,Hubei,China

Received:2024-03-15 Online:2024-10-15 Published:2024-10-16

摘要/Abstract

摘要： 为探究稀土氧化物和合成温度对合成镁铝尖晶石纤维的影响,以碱式硫酸镁晶须、铝溶胶为主要原料,分别以Y₂O₃、La₂O₃、Nd₂O₃为添加剂,经不同温度热处理后,制备了镁铝尖晶石纤维,研究了添加剂的种类(Y₂O₃、La₂O₃、Nd₂O₃)、加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%和3%)以及不同热处理温度(800、1 000和 1 200 ℃保温3 h)对低温固相合成镁铝尖晶石纤维的影响。结果表明:1)以碱式硫酸镁晶须、铝溶胶为原料,添加质量分数为3%(w)的Nd₂O₃或Y₂O₃在800 ℃热处理时均对镁铝尖晶石纤维的合成具有较为明显的促进作用。2)热处理温度为1 000 ℃时,添加3%(w)Nd₂O₃合成镁铝尖晶石纤维的效果最好。

关键词: 镁铝尖晶石纤维, 稀土氧化物, 添加剂, 低温合成

Abstract: To investigate the effects of rare earth oxides and heat treatment temperatures on their synthesis,MgAl₂O₄ fibers were prepared using basic magnesium sulfate whiskers and alumina sol as raw materials,and Y₂O₃,La₂O₃ and Nd₂O₃ as additives,heat treating at different temperatures.The effects of additive types (Y₂O₃,La₂O₃ and Nd₂O₃),additive additions (0,1%,2% and 3%,by mass) and heat treatment temperatures (800,1 000 and 1 200 ℃ for 3 h) on the low temperature solid phase synthesis of MgAl₂O₄ fibers were studied.The results show that:(1)with basic magnesium sulfate whiskers and alumina sol as raw materials and heat treatment temperature of 800 ℃,adding 3% Nd₂O₃ or Y₂O₃ can significantly promote the synthesis of MgAl₂O₄ fibers;(2)when the heat treatment temperature is 1 000 ℃,adding 3% Nd₂O₃ has the best effect on the synthesis of MgAl₂O₄ fibers.

Key words: MgAl₂O₄ fibers, rare earth oxides, additives, low temperature synthesis

中图分类号:

TQ17

郭江鹏, 邓长宇, 王昕悦, 陈昕煜, 段红娟, 张海军. 稀土氧化物对低温固相合成镁铝尖晶石纤维的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(5): 410-413.

Guo Jiangpeng, Deng Changyu, Wang Xinyue, Chen Xinyu, Duan Hongjuan, Zhang Haijun. Effects of rare earth oxides on low temperature solid phase synthesis of MgAl₂O₄ fibers[J]. Refractories, 2024, 58(5): 410-413.

参考文献

[1] 吉国荣.添加剂对固相合成镁铝尖晶石材料的影响[D].太原:太原科技大学,2021.
[2] 朱新军.连铸钢包用铝镁尖晶石-炭砖的研制及应用[J].耐火材料, 2000,34(2):100-102.
[3] 张道琨.我国钢铁用耐火材料的发展[J].硅酸盐通报,1982(5):32-37.
[4] 张道琨.我国钢铁工业用耐火材料的现状和发展[J].武钢技术,1991(7):2-5+66.
[5] 段红娟,祝洪喜,邓承继,等.温度和气氛对合成镁铝尖晶石纤维的影响[J].人工晶体学报, 2013,42(11):2380-2383.
[6] ZHU T B,LI Y W,SANG S B,et al.Formation of hollow MgO-rich spinel whiskers in low carbon MgO-C refractories with Al additives[J].Materials Review,2014(34):4425-4431.
[7] ZHU B Q,WEI G P,LI X C,et al.In-situ catalytic growth of MgAl₂O₄ spinel whiskers in MgO-C refractories[J].International Journal of Materials Research,2014(6):593-598.
[8] WU X C,TAO Y R,HAN Z J,et al.Synthesis and characterization of MgAl₂O₄ spinel nanowires[J].Journal of Materials Chemistry,2003(10):2649-2651.
[9] 崔宏亮,刘和义,乔健,等.溶胶-凝胶法连续制备Mg₂AlO₄纤维[J].人工晶体学报,2014,43(12):3191-3195.
[10] 李慧,吴振刚,魏恒勇,等.同轴静电纺丝法制备多孔镁铝尖晶石纤维[J].耐火材料,2017,51(2):105-111.
[11] 田忠凯.稀土氧化物对反应烧结合成镁铝尖晶石的影响[J].耐火材料,2008,42(5):326-329.
[12] KEPKOVA D,BAATARJAV A,PAVLOVAL L.Effect of additives on the firing and the properties of magnesium spinel ceramics[J].Interceram:Intermational Ceramic Review,1993,42(2):89-92.
[13] HINDS S,MURAKAMI M,KATAYAMA H G.Effect of additives on the fornistion of MgAl₂O₄ from MgO and Al₂O₃[J].Journal of Japan Institute of Metals,1991,55:166-171.
[14] SARKAR R,DAS S K,BANERJEE G.Effect of additives on the densification of reaction sintered and presynthesized spinels[J].Ceramics International,2003,29(1):55-59.
[15] 王昕悦,许晴,朱欣欣,等.固相反应合成MgAl₂O₄多孔纤维的研究[J].耐火材料,2024,58(3):190-194.

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[2]	冯雨, 高永军, 吴锋, 李心慰, 王林, 罗旭东, 徐若梦. 稀土氧化物种类和热处理温度对合成镁锆砂性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(4): 324-328.
[3]	王鑫, 王军凯, 黄珍霞, 王一菲, 赵辰航, 马帅领. 镁钙系耐火材料的抗水化研究进展[J]. 耐火材料, 2023, 57(1): 82-86.
[4]	王子昊, 张婧, 王珍, 凌永一, 高金星, 刘新红. Al₂O₃-ZrO₂-C质滑板材料的研究进展[J]. 耐火材料, 2021, 55(3): 264-271.
[5]	马北越, 张誉忠, 高陟, 张书豪. 致密与多孔氧化镁材料研究进展[J]. 耐火材料, 2021, 55(2): 169-173.
[6]	凌永一, 王珍, 张婧, 王子昊, 刘新红. MgO-ZrO₂质耐火材料研究进展[J]. 耐火材料, 2021, 55(1): 81-88.
[7]	张宇翠, 崔庆阳, 高耸, 焦智宇, 胡艳仓. 添加剂在MgO-MA质材料中应用的研究进展[J]. 耐火材料, 2021, 55(1): 89-92.
[8]	唐艳东,马北越,高陟. 高炉炮泥的研究进展[J]. , 2020, 54(5): 452-457.
[9]	刘小楠,罗旭东,彭子钧,侯庆东. 烧结氧化镁的研究进展[J]. , 2020, 54(4): 365-368.
[10]	赵嘉亮,罗旭东. 氧化物添加剂对钛酸铝陶瓷力学性能及热稳定性影响的研究现状[J]. , 2020, 54(3): 266-270.
[11]	任鑫明,马北越,高陟. 添加Y2O3对ZrN(ZrON)-SiAlON性能的影响[J]. , 2020, 54(2): 134-136.
[12]	徐勇. 连铸中间包用干式振动料的研究进展[J]. , 2018, 52(5): 389-395.
[13]	赵志鹏,吴锋,李红林,董理,牛颖,薛宗伟. 不同晶型ZrO2纳米粉对氧化镁陶瓷烧结和抗热震性的影响[J]. , 2018, 52(3): 192-195.
[14]	朱浩辰,陈树江,李国华,田琳. 添加剂对合成CA6性能和显微结构的影响[J]. , 2018, 52(2): 126-128.
[15]	闫广周,钱凡,杨文刚,刘国齐. 不同添加剂对镁碳质水口材料性能的影响[J]. , 2018, 52(2): 135-139.

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