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纳米炭黑原位生成多壁碳纳米管增强Al2O3-C质耐火材料的机械

来源:凤凰vip彩票app下载 时间:2015-12-04 浏览数:

 

Al2O3-C质耐火材料,碳含量通常为5-8%,由于其具有良好的抗渣性和抗熱震性能,广泛应用于冶金工业。近年来,由于生产洁净钢和环保型低碳经济越来越严格的要求,降低铝碳砖中碳的含量势在必行。

有关学者以板状刚玉、氧化铝粉、硅粉、纳米炭黑为原料,酚醛树脂为结合剂,硝酸镍为催化剂,硝酸镍分别以两种不同的方式加入(第一种方式为,将硝酸镍、纳米炭黑、氧化铝粉共同球磨;第二种方式为,硝酸镍直接加入酚醛树脂中)。制备碳含量相对较低的Al2O3-C砖。结果表明:1000℃以上在结合相中形成了多壁碳纳米管和SiC晶须的交叉连锁织物结构,形成的这种显微结构具有良好的结合效应,与直接添加碳纳米管的铝碳砖和添加炭黑或者石墨的铝碳砖相比,常温抗折强度和抗熱震性能显著提高。同时,这种显微结构能够起到增韧效果。进一步研究表明;原位形成的多壁碳纳米管主要起到增韧效果,能够提高耐火材料的常温抗折强度;原位形成的SiC晶须,主要起到增强效果,提高材料的机械性能;结合相中的纳米炭黑、原位形成的多壁碳纳米管和SiC晶须能够提高低碳Al2O3-C质耐火材料的抗熱震性能;同时使用纳米炭黑、液态酚醛树脂和硝酸镍(以第一种方式加入)能够进一步降低碳含量,并且能够改善铝碳砖的机械性能。(郑州大学高温材料研究所 闫帅


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