硅基原料对MgO-Al-C材料性能和显微结构的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2022.04.013

耐火材料 ›› 2022, Vol. 56 ›› Issue (4): 334-338.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2022.04.013

硅基原料对MgO-Al-C材料性能和显微结构的影响

韩晓源, 石凯, 夏熠, 王培训, 刘洋, 商剑钊

河南工业大学材料科学与工程学院河南郑州 450001

收稿日期:2021-08-18 出版日期:2022-08-15 发布日期:2022-11-09
作者简介:韩晓源:女,1995年生,硕士研究生。E-mail:2274308324@qq.com
基金资助:
河南省科技厅科技研发专项(212102210579)。

Effects of different silicon-based raw materials on properties and microstructure of MgO-Al-C materials

Han Xiaoyuan, Shi Kai, Xia Yi, Wang Peixun, Liu Yang, Shang Jianzhao

School of Materials Science and Engineering,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,Henan,China

Received:2021-08-18 Online:2022-08-15 Published:2022-11-09

摘要/Abstract

摘要： 为改善MgO-Al-C材料的抗热震性,引入单质硅、熔融石英、碳化硅等3种低膨胀系数的硅基原料,借助XRD和SEM研究其对MgO-Al-C材料性能的影响。结果表明:1)高温下Si转化为SiC、SiO₂,SiO₂再与镁砂生成镁橄榄石,可提高材料的高温强度、抗热震性及抗氧化性;2)熔融石英可明显提高材料的抗热震性,但熔融石英高温软化、晶型转变,不利于材料的高温强度及抗氧化性;3)加入SiC可提高材料的抗热震性、高温强度及抗氧化性,当SiC加入量超过10%(w)时,由于热失配材料内存在较多微裂纹,影响其抗热震性及抗氧化性。

关键词: MgO-Al-C材料, 单质硅, 熔融石英, 碳化硅, 抗热震性, 高温性能

Abstract: In order to improve the thermal shock resistance of MgO-Al-C materials,three low-expansion coefficient silicon-based raw materials such as silicon,fused quartz,and SiC were introduced,and their influences on the properties of MgO-Al-C materials were studied by XRD and SEM.The results show that:(1)at high temperatures,Si transforms into SiC and SiO₂,and SiO₂ reacts with magnesia forming forsterite,improving the hot strength,the thermal shock resistance and the oxidation resistance of the materials;(2)fused quartz can significantly improve the thermal shock resistance of the materials,but the softening at high temperatures and the crystal transformation of fused quartz are not conducive to the hot strength and the oxidation resistance;(3)the addition of SiC can improve the thermal shock resistance,the hot strength and the oxidation resistance of the materials;when the addition of SiC exceeds 10 mass%,there are many microcracks in the material due to thermal mismatching,which affects its thermal shock resistance and oxidation resistance.

Key words: magnesia-aluminum-carbon materials, silicon, fused quartz, silicon carbide, thermal shock resistance, high temperature performance

中图分类号:

TQ175

韩晓源, 石凯, 夏熠, 王培训, 刘洋, 商剑钊. 硅基原料对MgO-Al-C材料性能和显微结构的影响[J]. 耐火材料, 2022, 56(4): 334-338.

Han Xiaoyuan, Shi Kai, Xia Yi, Wang Peixun, Liu Yang, Shang Jianzhao. Effects of different silicon-based raw materials on properties and microstructure of MgO-Al-C materials[J]. Refractories, 2022, 56(4): 334-338.

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Effects of different silicon-based raw materials on properties and microstructure of MgO-Al-C materials

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