微晶MgAlON复合刚玉材料的制备及其热稳定性研究.pdf

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摘要微/纳米晶复相耐火材料因有相当高的晶界能不利于裂纹产生和扩展而提高了热震稳定性,因气孔多数为纳米级有利于阻碍渣的渗透而提高抗渣性,因此有望解决多数材料抗渣性和热震稳定性的难于统一的难题。但它在高温下长期使用,晶粒会逐渐长大,微观结构逐渐向平衡态转变,使材料的品质和外观逐渐变化,导致使用性能不稳定,因此需要研究开发能稳定存在的微/纳米晶复相耐火材料。本文采用金属铝、氧化镁和氧化铝作为原料,以高纯石墨片作为模具,在氮气气氛下尝试以热压烧结和放电等离子烧结粗票肝⒕合刚玉材料:研究样品的抗折强度来确定最佳制备温度、成型压力、制备时间;通过对比热压烧结和放电等离子烧结样品的性能来确定制备微晶复合刚玉材料所应采用的方法;通过和妊芯渴侄窝芯扛孟低持碳元素对样品制备的影响,以及材料中微晶产生的机理;研究了所制备微晶复合刚玉材料保持其微晶结构稳定的条件。主要结果如下:热压烧结最佳的制备工艺为在沽Α℃下保温烧结。以最佳工艺条件下制备出的复合刚玉材料主晶相为刚玉相和相。显微结构分析表明,材料的结构致密,存在晶粒直径笥业奈⒕Э帕!在低于娴南嗤笛樘跫拢妊股战嵫繁萐烧结样品性能更好,生成相的温度更低。制各过程中石墨模具对样品制备有影响:碳元素向样品中的扩散程度随着温度的增加而增加,样品中碳元素的存在有利于保持反应环境的低氧分压从而有利于样品内部的生成。热压烧结制备微晶复合刚玉材料的机理研究表明热压制备过程包含三个阶段:准备阶段、液相铝控制阶段、结晶阶段;其中液相铝及压力的存在为复合刚玉材料的低温制备创造了条件:訟和帕进行充分的润湿;呶孪滤囊合嗦廖2煌镏世胱蛹涞睦┥ⅰ⒋提供了快速通道,并为反应的发生提供了场所,从而可以在低温下制备结晶良好的材料。微晶复合刚玉材料的热稳定研究表明:温度在℃及以下,热
处理时间为那榭鱿拢琈春细沼癫牧系奈⒕Ы峁共换岜桓谋洌然在温度高于。牧系奈锵嘧槌珊拖晕⒔峁够岱⑸⑿”浠乔慷刃能没有显著变化。关键词:微晶;复合刚玉材料;制备;微晶生成机理;热稳定性摘要
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目录实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒕春细沼癫牧系淖罴阎票覆问摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。材料的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯材料的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一微晶复合刚玉材料的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯选题目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯本课题主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.实验原料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实验设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实验方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.制备复合刚玉材料的影响因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.............................................⋯...⋯...........⋯............⋯.................尖晶石型氮氧化铝的组成与结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。材料的性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯的结构与性能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯的热力学研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯的制备方法及其稳定性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯在耐火材料中应用前景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒕沾刹牧稀复合刚玉材料的研究进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⒔峁狗治觥成型压力的