Kao visokotemperaturni materijal, mulit ima karakteristike visoke točke omekšavanja pod opterećenjem, dobru otpornost na puzanje i kemijsku otpornost, nizak koeficijent toplinske ekspanzije i dobru toplinsku stabilnost. Kada nema vanjske tvari, mulit se lako formira na granici zrna. Staklena faza utječe na performanse materijala pri visokim temperaturama; pri oblikovanju kompozitnog materijala korund-mulit s korundom, može smanjiti stvaranje staklene faze i značajno poboljšati mehanička svojstva. Kompozitni materijal korund-mulit koncentrira i korund i mulit. Prednosti ovog jednofaznog materijala su izvrsna otpornost na visoke temperature, otpornost na puzanje, otpornost na toplinski udar i višu temperaturu uporabe (1650 stupnjeva), njegova kemijska stabilnost je dobra i nije lako reagirati sa spaljenim proizvodom, posebno Prikladno za pečenje mekih magnetskih (feritnih) materijala i elektronske izolacijske keramike. Trenutačno visokotemperaturne peći s pločama često koriste namještaj za peći od korunda i mulita. U usporedbi sa stranim proizvodima, domaće potisne opeke imaju manji životni vijek i stabilnost. Nije dobro, otpornost na habanje i čvrstoća na savijanje tijekom primjene nisu idealni, a lako se troše i lome tijekom uporabe, osobito stabilnost na toplinski udar i puzanje nije idealno, što su glavni razlozi lošeg rada potisne ploče. Struktura određuje svojstva. Budući da korund, čestice mulita i fini prah neće sudjelovati u reakciji tijekom procesa pečenja, svojstva i struktura korund-mulit materijala uglavnom su određeni sadržajem praha silicija i -Al2O3 praha i temperaturom pečenja. Odluka. Stoga je od praktičnog značaja proučavanje utjecaja mikroniziranog praha i temperature pečenja na visokotemperaturne performanse korund-mulitnih materijala. Trenutačno je istraživanje korund-mulitnih materijala u zemlji i inozemstvu uglavnom jednofaktorska analiza, koja je povezana sa stvarnom kontrolom. Postoji veliki jaz. Na temelju optimiziranog dizajna faznog sastava čestica i gradacije, ovaj rad kontrolira mikrostrukturu korund-mulit kompozitne keramike kroz ortogonalni test mikropraha silicijevog dioksida, mikropraha aluminijevog oksida i temperaturu pečenja do visokotemperaturne čvrstoće. , Kako bi se poboljšala izvedba višefazne keramike na visokim temperaturama.
eksperiment
1.1 Sirovine
Prosječna veličina čestica -Al2O3 mikropraha i bijelog korunda je ispod 5 μm; mikroprah SiO2 preuzet je iz Elkema, Norveška, s masenim udjelom od 98,3 posto, a njegova prosječna veličina čestica je 5,917 μm; čestice koje se koriste su tabularni korund, bijeli korund i električni Melt mulit ima dvije specifikacije veličine čestica: 0-1 mm i 1-3 mm.
1.2 Određivanje eksperimentalnih faktora
Ako se zanemari utjecaj nečistoća na svojstva korund-mulitnih materijala ili se smatra da je utjecaj nečistoća na svojstva korund-mulitnih materijala jednak, budući da korund, čestice mulita i fini prah neće sudjelovati u reakciji tijekom proces pečenja, Može se smatrati da je izvedba korund-mulitnog materijala uglavnom određena masenim udjelom praha silicijevog dioksida i -Al2O3 praha i temperaturom pečenja. Prema prethodnim rezultatima ispitivanja i literaturi [9], ortogonalni uvjeti mogu se odrediti kao: w(-Al2O3 mikroprah) je 7 posto, 9 posto, 11 posto; w (SiO2 mikroprah) su 3 posto, 3,5 posto, 4 posto; temperatura pečenja je 1600, 1650, 1700 stupnjeva, redom.
1.3 Višefazna keramička formula
Omjer m (korund):m (mulit) u fazi vezivanja je približno 75:25, a maseni udio faze vezivanja je 36 do 38 posto. Konačni sastav sastojaka sadrži Al2O3 s masenim udjelom od 70 do 81 posto i SiO2 s masenim udjelom od 19 posto -30 posto.
U ovom istraživanju, podešavanjem masenog udjela i temperature pečenja mikropraha SiO2 i mikropraha -Al2O3, kontrolirana je mikrostruktura kompozitne keramike korund-mulit kako bi se postigla svrha poboljšanja visokotemperaturne čvrstoće kompozitne keramike. Prema klasičnoj teoriji kontinuirane akumulacije, Andreasen koristi U(Dp)=100.(Dp/Dpmax)q predstavlja distribuciju gustoće, gdje je U(Dp) kumulativni postotak ispod sita ( posto ), Dpmax je najveća veličina čestica, a q je Fullerov indeks. Ispitivanje pokazuje da kada je q= Akumulacija kontinuiranih stupnjevanih čestica na 0.33-0.50 ima manji omjer šupljina. U ovoj studiji, q=0.45, tako da korištena faza čestica ima gušću strukturu pakiranja. Među njima, sastav 1#-9# čestica je 1-3mm korundna faza, maseni udio je 47 posto; 0-1mm taljenog mulita, maseni udio je 15 posto.
1.4 Eksperimentalna metoda
Prah koji se koristi kao vezivna faza jednolično se miješa kugličnim mlinom, a vrijeme miješanja je 12h. Faza čestica se ravnomjerno miješa u skladu s dizajniranom formulom i dodaje se odgovarajuća količina polivinil alkohola za miješanje, zatim se dodaje faza vezanja, a materijal se ispušta nakon ravnomjernog miješanja. Formira se prešom. Nakon što se formirani uzorci osuše, peku se na 1600, 1650 odnosno 1700 stupnjeva, a vrijeme držanja je 4h.
Fizička i mehanička svojstva pečenih uzoraka provode se u skladu s relevantnim nacionalnim standardima. Test toplinske stabilnosti primjenjuje metodu vodenog hlađenja. Uzorak dimenzija 25 mm × 25 mm × 125 mm izravno se koristi za ispitivanje. Visokotemperaturna peć se zagrije na 1100 stupnjeva, a uzorak se stavi u nju. Nakon ponovnog podizanja temperature na 1100 stupnjeva unutar vremenskog razdoblja, ostavite ga 30 minuta, izvadite ga i stavite u tekuću vodu sobne temperature (oko 20 stupnjeva ) za brzo hlađenje tijekom 3 minute i upotrijebite postotak preostale čvrstoće uzorka za karakterizaciju toplinske stabilnosti proizvoda. Uvjeti ispitivanja otpornosti na puzanje Kako bi se temperatura zraka održala na 1600 stupnjeva 25 sati. Čvrstoća na savijanje pri visokim temperaturama ispitana je s uzorkom od 25 mm × 25 mm × 125 mm, a uvjet ispitivanja je 3 sata na 1400 stupnjeva u zraku. S-570 pretražni elektronski mikroskop (SEM) koristi se za promatranje toplinske morfologije mikrostrukture slomljene površine uzorka prije i nakon udarca.
u zaključku
(1) SiO2 mikroprah, mikronski -Al2O3 Stabilnost na toplinski udar i puzanje imaju najveći utjecaj, a slijede -Al2O3 mikroprah i silicijski mikroprah; najbolji uvjeti ispitivanja su: w (-Al2O3 mikroprah)=11 posto, w (SiO2 mikroprah)=3 posto, pečenje Na temperaturi od 1650 stupnjeva, svojstva uzorka pod ovim uvjetima su: nasipna gustoća 2,96 g/cm3, poroznost 18,5 posto, postotak gubitka čvrstoće na savijanje 30 posto, postotak puzanja 0,99 posto.
(2) Mikroprah -Al2O3, mikroprah SiO2 i temperatura pečenja imat će veći utjecaj na stanje veze između čestica i matrice, kao i na mulit, pore i rezidualni -Al2O3 u matrici, što će imati veći utjecaj na koeficijent toplinske ekspanzije, modul elastičnosti i toplinska vodljivost također imaju utjecaj, što u konačnici utječe na otpornost materijala na toplinski udar.
(3) Lom korundnog mulitnog materijala na sobnoj temperaturi kontroliran je procesom širenja pukotine, dok je na visokoj temperaturi kontroliran mehanizmom puzanja.
