Jako materiał wysokotemperaturowy mulit charakteryzuje się wysoką temperaturą mięknienia pod obciążeniem, dobrą odpornością na pełzanie i odpornością chemiczną, niskim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej i dobrą stabilnością termiczną. Gdy nie ma substancji zewnętrznej, mulit łatwo tworzy się na granicy ziaren. Faza szklista wpływa na właściwości materiału w wysokich temperaturach; przy formowaniu korundowo-mulitowego materiału kompozytowego z korundem można ograniczyć powstawanie fazy szklanej i znacznie poprawić właściwości mechaniczne. Korundowo-mulitowy materiał kompozytowy koncentruje zarówno korund, jak i mulit. Zalety tego jednofazowego materiału, ma doskonałą wytrzymałość na wysokie temperatury, odporność na pełzanie, odporność na szok termiczny i wyższą temperaturę użytkowania (1650 stopni), jego stabilność chemiczna jest dobra i nie jest łatwo reagować ze spalonym produktem, szczególnie Nadaje się do wypalania materiałów magnetycznie miękkich (ferryt) i ceramiki izolacyjnej. Obecnie w wysokotemperaturowych piecach z płytą przesuwną często stosuje się meble z korundu i mulitu. W porównaniu z produktami zagranicznymi, krajowe cegły płytowe mają niższą żywotność i stabilność. nie jest idealny, co jest głównym powodem słabej wydajności płyty dociskowej. Struktura określa właściwości. Ponieważ korund, cząstki mulitu i drobny proszek nie będą uczestniczyć w reakcji podczas procesu wypalania, właściwości i struktura materiału korundowo-mulitowego są determinowane głównie przez zawartość proszku krzemionkowego i proszku -Al2O3 oraz temperaturę wypalania. Decyzja. Dlatego praktyczne znaczenie ma zbadanie wpływu mikronizowanego proszku i temperatury wypalania na właściwości wysokotemperaturowe materiałów korundowo-mulitowych. Obecnie badania nad materiałami korundowo-mulitowymi w kraju i za granicą to głównie analiza jednoczynnikowa, związana z kontrolą rzeczywistą. Jest duża luka. W oparciu o zoptymalizowany projekt składu fazowego i gradacji cząstek, niniejszy artykuł kontroluje mikrostrukturę ceramiki kompozytowej korund-mulit poprzez ortogonalny test mikroproszku krzemionki, mikroproszku tlenku glinu i temperatury wypalania do wytrzymałości w wysokiej temperaturze. , W celu poprawy wydajności ceramiki wielofazowej w wysokich temperaturach.
eksperyment
1.1 Surowce
Średnia wielkość cząstek mikroproszku -Al2O3 i białego korundu wynosi poniżej 5 μm; mikroproszek SiO2 pochodzi z Elkem w Norwegii, jego udział masowy wynosi 98,3 procent, a jego średni rozmiar cząstek wynosi 5,917 μm; stosowane cząstki to korund tabelaryczny, biały korund i mulit elektryczny Melt ma dwie specyfikacje wielkości cząstek: 0-1 mm i 1-3 mm.
1.2 Wyznaczanie czynników doświadczalnych
Jeśli pomija się wpływ zanieczyszczeń na właściwości materiałów korundowo-mulitowych lub uznaje się, że wpływ zanieczyszczeń na właściwości materiałów korundowo-mulitowych jest taki sam, ponieważ korund, cząstki mulitu i drobny proszek nie będą uczestniczyć w reakcji podczas procesu wypalania. Można uznać, że właściwości materiału korundowo-mulitowego determinowane są głównie przez udział masowy proszku krzemionki i proszku -Al2O3 oraz temperaturę wypalania. Zgodnie z wcześniejszymi wynikami badań i literaturą [9] warunek ortogonalny można określić jako: w( -Al2O3 Micropowder) wynoszą odpowiednio 7 procent , 9 procent , 11 procent ; w (mikroproszek SiO2) wynosi odpowiednio 3 procent, 3,5 procent, 4 procent; temperatura wypalania wynosi odpowiednio 1600, 1650, 1700 stopni.
1.3 Wielofazowa formuła ceramiczna
m (korund): m (mulit) w fazie wiążącej wynosi około 75:25, a udział masowy fazy wiążącej wynosi od 36 procent do 38 procent. Końcowa kompozycja składników zawiera Al2O3 o ułamku masowym od 70 procent do 81 procent i SiO2 o ułamku masowym 19 procent -30 procent.
W tym badaniu, regulując udział masowy i temperaturę wypalania mikroproszku SiO2 i mikroproszku -Al2O3, kontrolowano mikrostrukturę kompozytowej ceramiki korundowo-mulitowej, aby osiągnąć cel poprawy wytrzymałości wysokotemperaturowej ceramiki kompozytowej. Zgodnie z klasyczną teorią ciągłej akumulacji, Andreasen używa U(Dp){6}}.(Dp/Dpmax)q reprezentuje rozkład gęstości, gdzie U(Dp) to skumulowany procent pod sitem (procent), Dpmax to maksymalny rozmiar cząstek, a q to indeks Fullera. Test pokazuje, że gdy q= nagromadzenie ciągłych stopniowanych cząstek przy 0.{9}},50 ma mniejszy współczynnik pustych przestrzeni. W tym badaniu q=0},45, dzięki czemu zastosowana faza cząstek ma gęstszą strukturę upakowania. Wśród nich skład 1#-9# cząstek to 1-3mm faza korundu, udział masowy wynosi 47 procent; 0-1mm topionego mulitu, udział masowy wynosi 15 procent .
1.4 Metoda eksperymentalna
Proszek stosowany jako faza wiążąca miesza się równomiernie w młynie kulowym, a czas mieszania wynosi 12 godzin. Fazę cząstek miesza się równomiernie zgodnie z zaprojektowaną formułą i dodaje się odpowiednią ilość alkoholu poliwinylowego w celu wymieszania, a następnie dodaje się fazę wiążącą, a materiał odprowadza się po równomiernym wymieszaniu. Tworzy go prasa. Po wysuszeniu uformowane próbki są wypalane odpowiednio w temperaturze 1600, 1650 i 1700 stopni, a czas przetrzymywania wynosi 4h.
Właściwości fizyczne i mechaniczne wypalonych próbek przeprowadzane są zgodnie z odpowiednimi normami krajowymi. Test stabilności termicznej przyjmuje metodę chłodzenia wodą. Próbka o wymiarach 25 mm × 25 mm × 125 mm jest bezpośrednio używana do testu. Piec wysokotemperaturowy jest podgrzewany do 1100 stopni, a próbka jest umieszczana. Po ponownym podniesieniu temperatury do 1100 stopni w określonym czasie, trzymaj go przez 30 minut, wyjmij i umieść w płynącej wodzie o temperaturze pokojowej (ok. 20 stopni), aby szybko schłodzić przez 3 minuty i użyć procentu wytrzymałości resztkowej próbki, aby scharakteryzować stabilność termiczną produktu. Warunki testu odporności na pełzanie W celu utrzymania temperatury 1600 stopni w powietrzu przez 25h. Wytrzymałość na zginanie w wysokiej temperaturze jest testowana za pomocą próbki 25 mm × 25 mm × 125 mm, a warunki testowe to 3 godziny w temperaturze 1400 stopni w powietrzu. Do obserwacji ciepła służy skaningowy mikroskop elektronowy (SEM) S-570. Morfologia mikrostruktury pękniętej powierzchni próbki przed i po uderzeniu.
na zakończenie
(1) Mikroproszek SiO2, -Al2O3 mikron Odporność na szok termiczny i pełzanie mają największy wpływ, następnie mikroproszek -Al2O3 i mikroproszek krzemu; najlepsze warunki badania to: w (mikroproszek -Al2O3)=11 procent , w (mikroproszek SiO2)=3 procent , wypalanie W temperaturze 165 0 stopni , właściwości próbki w tych warunkach to: gęstość nasypowa 2,96 g/cm3, porowatość 18,5 procent, procent utraty wytrzymałości na zginanie 30 procent, procent pełzania 0,99 procent.
(2) Mikroproszek -Al2O3, mikroproszek SiO2 i temperatura wypalania będą miały większy wpływ na stan wiązania między cząstkami a osnową, a także na mulit, pory i pozostałości -Al2O3 w osnowie, co będzie miało większy wpływ na współczynnik rozszerzalności cieplnej, moduł sprężystości i przewodność cieplna również mają wpływ, co ostatecznie wpływa na odporność materiału na szok termiczny.
(3) Pękanie korundowego materiału mulitowego w temperaturze pokojowej jest kontrolowane przez proces propagacji pęknięć, podczas gdy w wysokiej temperaturze jest kontrolowane przez mechanizm pełzania.
