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粉煤灰在耐火材料行业的应用研究

文章编辑:耐火材料 发表时间:2020-08-10 浏览次数:

    耐火材料一般是由多种不同的化学成分和矿物组成构成的非均质体。它的各种性能不仅取决于它的化学成分,而 且更依赖于其中的物相组
成、分布及各相的特性,所以严格控制粉煤灰制品的化学、矿物组成的比值,可以得到性能 更优良的耐火材料。




   李金洪等以粉煤灰为原料,采用碳热还原化工艺,适量添加Al2O3和C,控制氮气流量,在温度1450℃,保温6h 的条件下,得到Z-3的纯晶相形态规则且粒度均匀的β-Sialon耐火粉料。陈江峰、邵龙义等用未处理过的高铝粉煤灰 在1400℃,保温2h的条件下直接烧结制备莫来(M50),同时要严格控制杂质氧化物的含量,尤其Fe2O3、K2O、N a2O的含量,此外还有其他少量杂质存在于玻璃相中,它们能够降低液相的形成温度和粘度,以及降低制品的耐火性 能,所以控制耐火砖的组分是生产高性能耐火砖的关键。


   R.H.Matjie等对粉煤灰的利用进行探究,使用溶液萃取法成功的提取出99.4%氧化铝。姜晓谦、李金洪等做了高 铝粉煤灰、硫酸铝、NH4AI(SO4)2•12H2O和NaH2PO4•2H2O为原材料烧结温度1400℃,保温6h的条件下制备出 直径0.2mm~0.5mm的莫来石晶须。陈树森以低品位粉煤灰、铝矾土和菱镁矿为原料,在1350℃保温4h得到物相组 成为刚玉相、尖晶石相和钙长石相,抗折强度达到159MPa的铝硅镁系复相材料,并研究了粉煤灰对铝硅镁轻质耐火 喷涂料常温物理性能的影响。


   张磊等利用粉煤灰微珠与活性炭在1300〜1500℃保温6h碳热还原氮化制备了β-SiAION空心球。马北越等以粉 煤灰、增碳剂锆英石和氧化铝为原料,采用反应烧结法,在1600℃,4h合成了体积密度为2.86g/cm3的锆莫来石耐火材料。谭丽等也以粉煤灰:铝矾土=46:100的粉煤灰和天然铝矾土为原料,用反应烧结合成了低成本的莫来石陶瓷材 料,该材料在强酸强碱热溶液中表现出较好的耐腐蚀性能。


   邢净等还利用粉煤灰、铝矾土、碳化硅为原料,在1450℃下烧结制备了莫来石-SiC复合材料。当混合料M(其中 Al/Si=1.0,摩尔比)=10%时,所得材料的显气孔率、吸水率最小,分别为16.09%和6.27%,抗折强度和体积密度最 大,分别为46.7MPa和2.57g/cm3;此时,构成材料的主要晶相为SiC、莫来石和刚玉,莫来石的相对含量达到最大值,为38.99%。魏尊莉等认为添加Li2O能有效地降低高铝粉煤灰合成刚玉一莫来石材料的烧结温度,结果表明,添 加4%的Li2O可将烧成温度降低至1200℃,该条件下合成材料的体积密度为2.93g/cm3,抗折强度为74.9MPa。


   王琦等采用高铝粉煤灰添加15%菱镁矿,在1250℃保温3h可制得显气孔率为48%,孔径大小为20〜40微米,体 积密度为1.27g/cm3,常温耐压强度和抗折强度分别为38MPa和29MPa的堇青石质多孔耐火材料。


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