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Zn对铝碳质材料的影响

来源:凤凰vip彩票app下载 时间:2015-08-17 浏览数:

添加1%Zn在铝碳质材料中不但可显著改善材料烧结性能,而且可提高体积密度,降低显气孔率,试样基质和骨料部分结合良好并较为致密;当加入量大于1%,材料内部的结合状态会遭到破坏,出现裂纹和孔洞。由于Zn熔点、沸点较低,在高温下,加入的Zn一方面大量熔化挥发使Zn具有更高活性,与材料中的石墨反应生成碳化物沉积堵塞试样内部气孔使得材料更致密,同时Zn催化作用促使酚醛树脂的残碳及石墨生成新的碳碳键使碳网络化;另一方面Zn的挥发使得材料内部产生相当数量的空隙。

在添加Al和Al-Si基础上的铝碳质材料中进一步添加入Zn,使材料抗氧化性能得以提升。当添加2%Zn到材料中时材料的氧化层减至最薄,同时气孔率较低、体密较大。加入金属Al-Zn改善材料抗氧化的原因是Al和Al4C3、AlN以及Zn在氧化条件下生成的氧化产物(Al2O3和ZnO)相互反应,生成了锌铝尖晶石,形成致密的氧化保护层,阻止了氧气进入。在以Al-Si粉为抗氧化剂的Al2O3- C材料中加入适量Zn粉,有助于促进碳—碳网络化的形成和试样内晶须状或片状物质的形成,从而可减少碳的氧化活性点,使得试样致密化,阻塞氧气进入,显著改善了试样烧结性能、显微结构和抗氧化性能。(郑大高温所:苏静波)


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