烧结多孔骨料制备高纯氧化锆隔热制品的性能研究

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2021.01.015

耐火材料 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (1): 69-72.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2021.01.015

烧结多孔骨料制备高纯氧化锆隔热制品的性能研究

孙义(), 孙红刚(), 杜一昊

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳 471039

收稿日期:2020-06-01 出版日期:2021-02-15 发布日期:2021-02-15
通讯作者: 孙红刚,男,1979年生,硕士,教授级高级工程师。E-mail: sunhg@lirrc.com
作者简介:孙义:男,1971年生,硕士,高级工程师。E-mail: sunyi19710802@163.com
基金资助:
河南省科技攻关计划资助项目(172102210146)

Properties of high purity zirconia thermal insulation refractories prepared by sintered porous aggregates

Sun Yi(), Sun Honggang(), Du Yihao

State Key Laboratory of Advanced Refractories,Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co.,Ltd.,Luoyang 471039,Henan,China

Received:2020-06-01 Online:2021-02-15 Published:2021-02-15
Contact: Sun Honggang

摘要/Abstract

摘要：

为研究烧结氧化锆多孔骨料为原料制备氧化锆制品的性能,分别以自制烧结氧化锆多孔骨料和市售氧化锆空心球为骨料,电熔氧化锆细粉和氧化锆微粉为基质,水溶性树脂为结合剂,液压成型试样经110 ℃干燥后于燃气窑内1 800 ℃保温6 h烧成,检测了烧后试样的性能,分析了烧成试样的显微结构。结果表明:采用烧结氧化锆多孔原料为骨料制备的试样具有适中的体积密度和较高的常温耐压强度,高温抗折强度与氧化锆空心球为骨料试样的相当,压蠕变率和热导率较高。SEM分析表明,烧结骨料颗粒与氧化锆基质具有更好的结合性,是其强度提高的主要原因,弥散性小气孔有利于阻隔热量的传播。

关键词: 氧化锆, 烧结原料, 轻质骨料, 热导率, 空心球砖

Abstract:

In order to study the properties of zirconia products prepared from sintered porous zirconia aggregates,specimens were prepared using self-made sintered porous zirconia aggregates and municipal bubble zirconia as the aggregates,fused zirconia fine powder and zirconia micropowder as the matrix,water-soluble resin as the binder,hydraulic shaped,dried at 110 ℃,and then fired in a gas kiln at 1 800 ℃ for 6 h.The properties of the specimens were tested and the microstructure was analyzed.The results show that the specimen prepared with sintered porous zirconia aggregates has moderate bulk density and high cold crushing strength,and the hot modulus of rupture is equivalent to that of the specimens prepared using bubble zirconia as the aggregates,and the creep rate and the thermal conductivity are high.SEM analysis shows that the sintered aggregates have better bonding with zirconia matrix,which is the main reason for the strength increase,and the dispersed small pores are beneficial to blocking the heat conduction.

Key words: zirconia, sintered raw materials, light-weight aggregates, thermal conductivity, bubble brick

中图分类号:

TQ175

孙义, 孙红刚, 杜一昊. 烧结多孔骨料制备高纯氧化锆隔热制品的性能研究[J]. 耐火材料, 2021, 55(1): 69-72.

Sun Yi, Sun Honggang, Du Yihao. Properties of high purity zirconia thermal insulation refractories prepared by sintered porous aggregates[J]. Refractories, 2021, 55(1): 69-72.

图/表 6

表1 试样配比

原料	w/%
原料	试样B^#	试样S^#
电熔氧化锆空心球(2~0.2 mm)	65	0
烧结氧化锆多孔骨料(2~0.1 mm)	0	65
电熔氧化锆粉(≤0.074 mm)	30	30
单斜氧化锆微粉(d₅₀=1.6 μm)	5	5
结合剂(外加)	4	4

图1 试样的显气孔率和体积密度

图2 试样的常温和高温力学强度

图3 烧后试样的SEM照片

图4 两种试样不同温度下的热导率

图5 两种试样在1 550 ℃的压蠕变曲线

参考文献 12

[1]	胡宝玉, 张宏达, 李丹. 氧化锆特种耐火材料在工业中的应用[J]. 稀有金属快报, 2004(6):31-35.
[2]	SUN H G, YAN S Z, LI P T, et al. Effects of monoclinic ZrO₂ with different particle size on properties of zirconia refractories[J]. Advanced Materials Research, 2011,1450:721-727.
[3]	徐培珮, 徐建峰, 关克田. ZrO₂纤维隔热板的制备[J]. 耐火材料, 2015,49(3):175-177.
[4]	宋作人. 氧化锆及其电熔复合耐火原料[J]. 耐火材料, 1998,32(6):352-355.
[5]	孙红刚, 谭清华, 闫双志, 等. 一种高纯氧化锆重质耐火制品及制备方法:CN101928142A[P] . 2010-12-29.
[6]	谭清华, 耿可明, 吴爱军, 等. 一种高热震超高温氧化锆制品的低温制造方法:CN101503304[P]. 2009-08-12.
[7]	胡利明, 高芳, 陈文. 氧化锆纤维及其制品[J]. 人工晶体学报, 2009,38(1):265-270.
[8]	耿可明, 孙红刚, 谭清华, 等. 钨钼烧结炉用氧化锆制品损毁形式及机制分析[J]. 耐火材料, 2018,52(3):165-169.
[9]	单峙霖, 赵惠忠, 陈建威, 等. 不同骨料的种类与粒度对匣钵材料性能的影响[C]// 2019年全国耐火原料学术交流会论文集,天津, 2019: 238-241.
[10]	李红霞, 孙红刚, 耿可明. 刚玉骨料种类对高纯刚玉制品性能的影响[J]. 耐火材料, 2019,53(1):1-5+10.
[11]	孙红刚, 杜一昊, 尚心莲, 等. 一种高纯氧化锆轻质耐火骨料及其制备方法:CN109608193A[P]. 2019-04-12.
[12]	金格瑞, 鲍恩. 陶瓷导论[M]. 清华大学,译.2版. 北京:高等教育出版社, 2010: 536-537.

[1]	刘保侠, 张盟, 周绪强, 牛云松, 黄迪, 杨沁乾, 鲍泽斌, 朱圣龙. 高能等离子喷涂垂直裂纹氧化锆热障涂层工艺及结合性能研究[J]. 耐火材料, 2024, 58(4): 284-289.
[2]	邓江, 刘学新, 李文, 张子翼, 员文杰. 氧化铝粒径和氧化锆粉外加量对氧化铝造粒粉性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(4): 307-313.
[3]	关昀鹤, 郑丽君, 罗旭东, 牛舒楠. 铁尾矿制备碳化硅多孔陶瓷材料及其性能研究[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 246-250.
[4]	周玉栋, 李世鹏, 王文武, 张一帆, 赵辰啸. 高导热氮化硅陶瓷的制备研究进展[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 270-276.
[5]	张会, 柴倩, 张红, 王艺兴, 郝晨曦, 王星雨. 氧化锆和氧化镧共掺杂对堇青石多孔陶瓷性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(2): 99-103.
[6]	秦梦黎, 罗颖, 申自强, 刘梦, 宋杰光, 王慈, 刘强. 莫来石晶须/陶瓷纤维增强堇青石质隔热材料[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 8-12.
[7]	徐国涛, 王志强, 秦世民, 刘黎, 张洪雷, 张彦文, 周旺枝. 新一代六铝酸钙质浇注料的研制与应用[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 53-56.
[8]	刘鹏程, 茆忠军, 遇龙, 赵嘉亮, 谢志鹏. 莫来石轻质骨料的制备及性能研究[J]. 耐火材料, 2023, 57(6): 491-494.
[9]	刘学新, 张锦化, 陈鑫铭, 王景然, 杨宗源, 韩兵强, 柯昌明. 以微孔刚玉-尖晶石骨料替代刚玉骨料制备刚玉-尖晶石浇注料[J]. 耐火材料, 2023, 57(6): 514-517.
[10]	梁新星, 高玉莹, 叶航, 马成良, 刘小钢, 范崇方, 徐恩霞. 玻璃窑炉用新型氧化锆基复合材料性能研究[J]. 耐火材料, 2023, 57(6): 518-522.
[11]	张涛, 谭清华, 冯志源, 王晗, 刘鹏程. 稳定剂种类对高纯氧化锆空心球制品性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(5): 397-401.
[12]	郭会师, 杨佳麟, 李文凤, 桂阳海, 赵志强, 刘应凡. 铝硅系原料种类对钙长石质隔热耐火材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(4): 286-290.
[13]	刘兴刚, 高昕宇, 刘涛, 李玉庆. SiO₂添加量对Mg-PSZ陶瓷性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(4): 291-294.
[14]	秦红彬, 金锋, 唐世明, 周慧君, 李红霞, 石书冰, 张三华, 程立, 惠先磊. 二铝酸钙加入量对刚玉浇注料性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(3): 189-193.
[15]	朱凯, 杨道媛, 王美姣, 杨亮华, 赵祥, 陈俊寰, 原会雨. 直写成型刚玉-莫来石质多孔材料研究[J]. 耐火材料, 2023, 57(3): 200-204.

烧结多孔骨料制备高纯氧化锆隔热制品的性能研究

Properties of high purity zirconia thermal insulation refractories prepared by sintered porous aggregates

RichHTML

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 12

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价