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耐火磚知識與新聞

鋯莫來石磚

通過在A12O3SiO2系磚中引入ZrO2改善莫來石的組織結構,可提高莫來石的抗化學侵蝕性、耐熱震性并降低膨脹系數,這種含ZrO2的莫來石磚,通稱為鋯莫來石磚,一般由電熔法制得,也有用燒結法生產的。

燒結鋯莫來石磚是采用工業氧化鋁和鋯英石精礦作為原料,通過反應燒結工藝,把氧化鋯引入到莫來石基質中制成的特種耐火材料。

將氧化鋯引入到莫來石磚中,利用氧化鋯的相變增韌可以大幅度地提高莫來石材料的高溫力學性能。氧化鋯對莫來石材料的燒結具有促進作用,ZrO2的加入,由于低熔點物的產生和空位的形成可以加速ZTM材料的致密化燒結過程。當ZrO2的質量分數為30%時,在1530℃燒成的坯體的相對理論密度達到98%,強度達378MPa,韌性達4.3MPa·m1/2。

 以工業氧化鋁和鋯英石為原料,通過反應燒結制成的鋯莫來石磚,因反應和燒結同時進行,工藝過程控制比較困難。通常,在燒成時先在1450℃保溫,使其致密化,然后再升溫至1600℃進行反應,ZrSiO4在大于1535℃分解成ZrO2SiO2,其中SiO2Al2O3反應生成莫來石,由于ZrSiO4分解時有一部分液相出現,并且ZrSiO4的分解可使顆粒細化,增加比表面積,從而促進燒結。

研究表明,在鋯英石的加入量小于54.7%時,隨著鋯英石加入量的增加,燒結試樣的顯微結構由柱狀剛玉構成的網絡逐漸過渡到由柱狀莫來石構成的網絡結構。試樣的高溫抗折強度(1400。C)也隨氧化鋯含量的增加而增大,在氧化鋯含量為23.7%時出現一較大值,而后強度下降。鋯英石的加入有助于抗熱震性的提高。





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