一、刚玉莫来石质材料制品的机理分析（论文文献综述）
张艳利,彭西高,贾全利[1]（2021）在《高炉关键部位耐火材料技术现状与发展》文中研究表明简要介绍了我国炼铁高炉的基本状况和冶炼工艺流程,归纳了高炉各部位用耐火材料的主要类型并分析了关键部位耐火材料的损毁机制,重点阐述了炼铁高炉关键部位用耐火材料的研发和应用情况,指出了我国炼铁高炉耐火材料技术取得较大进展,某些材料已经达到国际先进水平,基本可以自给自足。
潘墩祥[2]（2020）在《欧冶炉关键部位用耐火材料损毁机理分析及改进措施探讨》文中指出COREX（欧冶炉）是一种正在推广使用的熔融还原炼铁新工艺,由于工艺环节简单、排放的污染物含量低,逐渐受到了冶金行业的关注。国内宝钢集团新疆八一钢铁有限公司欧冶炉建成投产后,炉内大部分的耐火材料都出现了不同程度的损毁。所以,研究欧冶炉某些部位耐火材料在服役条件下的损毁行为及其损毁机理,并有的放矢选用炉衬材料,对提高炉龄和欧冶炉生产作业稳定性、降低维修成本、增加炼铁企业的利润至关重要。本论文主要研究欧冶炉竖炉中心煤气分配器（Central Gas Distributor,简写CGD）用刚玉质耐火材料、竖炉围管用氮化硅结合碳化硅质耐火材料及熔融气化炉拱顶用耐火喷涂料的损毁行为及机理,并针对性地提出了基于理论和实验室研究的有益于耐火材料长寿化的建议,研究结果表明:（1）CGD服役后的刚玉砖,受到了炉内气体的高温化学反应侵蚀和炉气中含尘气流的高速物理冲刷磨损作用。与原砖体相比,不仅受到了化学反应侵蚀,使主成分Al2O3含量略微的降低,有害杂质成分FeOx、CaO、K2O和Na2O的含量明显提高,工作面处生成有少量杂质相AlCl3、Al（OH）3和β-Al2O3;而且受到物理冲刷磨损,使刚玉砖砖体表面因受到气流及气流中粉尘的物理冲刷而出现磨损破坏,骨料和基质之间的结合遭到了严重的破坏,导致耐压强度下降51.4%。若CGD管采用铬刚玉质质耐火材料,不仅因氧化铝与氧化铬的固溶烧结使其高温强度和密度得以提高,从而可以提高了对于高速气流的抗冲刷作用,同时又因含铬材料具有良好的抗化学侵蚀和低的热膨胀系数,可减少因周围环境温度波动带来热应力的破坏,还能提高工作温度下的抗化学侵蚀作用,当Cr2O3含量超过20%时,材料使用时允许的温度波动范围超过150℃;（2）对竖炉围管用碳化硅砖与炉内气体反应的热力学模拟和动力学分析结果表明:竖炉围管用Si3N4-SiC耐火预制件的损毁是与还原气氛气体反应且与含尘气体冲刷的循环作用引起,从而使Si3N4-SiC制品表面不断磨损,最终使砖体表面形成凹谷;两块砖的砖缝处由于氮化硅含量高,因此具有较强的抗氧化性,从而使用一定时间后砖缝处的耐火材料形成了凸峰;因Sialon结合SiC质耐火材料在高温氧化时生成致密且连续的莫来石质耐火薄膜,所以其抗氧化能力明显高于Si3N4结合SiC质耐火材料,有望提升高温氧化后的强度,抵抗高温煤气的冲刷,提高欧冶炉围管的使用寿命;（3）熔融气化炉拱顶为整体浇注耐火材料,现用铝酸钙水泥结合的不定形耐火材料整体浇注或喷射而成。气化炉拱顶内衬铝矾土-棕刚玉喷涂料的界面热应力大于抗拉强度,可能导致其内部裂纹扩展发生断裂,服役期间热应力298.37MPa,允许的最大温差不得超过36.87℃;铝酸钙水泥水化物C3AH6、AH3内的水分子以结晶水的形式存在,完全失水温度在1000℃以上,且当其完全失水后强度为1.58MPa,水泥结合喷涂料才会发生重新烧结,超过1250℃后强度提升至1.92 MPa,这说明了水泥结合高铝喷涂料在中温服役期间强度处于低谷,最有可能发生热剥落。若添加钢纤维的喷涂料抗热震性比未添加钢纤维的喷涂料差,强度保持率差值幅度随着热震进行从8%增加到21%,钢纤维高温热膨胀系数较大,导致了裂纹的产生发生热剥落;开发了一组以刚玉/莫来石为主要物相的耐火喷涂料,与渣接触在界面处能够生成复合尖晶石,具有良好的抗欧冶炉炉渣性能,配套嵌入水冷套管不仅可以在表面形成冷凝渣壳免受机械磨损,而且降低了服役时的实际温度提升水泥结合时的强度和减少温度波动带来的热剥落。
张千千[3]（2020）在《硅溶胶对矾土基耐火材料结构与性能影响的研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着高温工业技术的进步和发展,不仅要求材料具有良好的高温力学性能,更要兼顾急冷急热等严苛条件下的工作性能,这就对耐火材料的质量提出了更高的要求,特别是高温工业使用广泛的矾土基耐火材料。有研究表明,硅溶胶在不定形耐火材料中有着改善材料高温性能的作用,尤其是抗热震性能,但在结合体系不同的定形耐火材料中的研究相对较少。因此,本文通过在矾土基耐火材料中引入硅溶胶,探究其对材料结构与性能的影响,希望今后能为硅溶胶在矾土基耐火材料的生产和应用上提供一定的参考。本文是在矾土基耐火材料生产工艺的基础上进行改进,研究了硅溶胶对矾土骨料和基质结构与性能的影响;采用先单独加入α-Al2O3微粉的添加方式,研究不同硅溶胶加入量对矾土基耐火材料结构与性能的影响;采用硅溶胶浸渍处理矾土基耐火材料中3～1mm矾土熟料颗粒的工艺,研究了骨料浸渍对矾土基耐火材料结构与性能的影响,重点研究了硅溶胶对材料抗热震性能的影响,结果表明:使用不同浓度硅溶胶浸渍矾土骨料,骨料表面变得较为平整,且因硅溶胶浓度不同,骨料表面的硅溶胶厚度和分布特征也不相同。在基质中添加硅溶胶,经高温煅烧后基质试样会产生轻微的膨胀,使其致密度降低。采用先单独加入α-Al2O3微粉的添加方式,在矾土基耐火材料中引入硅溶胶,对试样的常温强度不利。随着硅溶胶加入量的增加,试样的烧后线变化率增加,体积密度减小,显气孔率升高,常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度均先升高后降低,硅溶胶的加入量为1.5wt%时,常温强度最高,硅溶胶的加入量为3.0wt%时,高温抗折强度最高。随着煅烧温度的升高,试样的常温耐压强度、高温抗折强度均先升高后降低,煅烧温度为1450℃时,试样的常温耐压强度、高温抗折强度最高。硅溶胶加入量和煅烧温度对荷重软化温度影响较小,且荷重软化温度不低于1580℃。经1400℃煅烧并热震后的试样,随着硅溶胶加入量的增加,抗热震性能提高;分别经1450℃和1500℃煅烧并热震后的试样,随着硅溶胶加入量的增加,抗热震性能先升高后降低,硅溶胶加入量为1.5wt%时,抗热震性能最好。硅溶胶可以降低莫来石化反应的温度,进而促进原位莫来石的形成,硅溶胶莫来石化作用的温度范围在1400～1450℃。以硅溶胶浸渍3～1mm矾土熟料为骨料制备的矾土基耐火材料,随着煅烧温度的升高,试样的常温耐压强度和常温抗折强度均先升高后降低,最佳烧结温度为1450℃。经1450℃煅烧后的试样,随着硅溶胶浓度的提高,试样的烧后线变化率和显气孔率升高,体积密度、常温耐压强度和常温抗折强度降低,高温抗折强度、荷重软化温度、抗热震性能提高。骨料浸渍所用硅溶胶中Si O2的质量分数为15%时,经1450℃煅烧后可制得综合性能最优的耐火材料。
张媛媛[4]（2020）在《不同铝源对镁质材料中MgAlON形成机理的研究》文中进行了进一步梳理镁质耐火材料烧成温度高,但热震稳定性差,因此改善镁质耐火材料的热震稳定性能在耐火材料中显得尤为重要。有研究表明,含碳耐火材料中添加的金属使用过程中可形成非氧化物,提高耐火材料的高温力学性能。非氧化物镁阿隆（M g Al ON）是氧化镁固溶到阿隆相中形成的一种具有优良性能的新型高温材料。M g Al ON具有良好的抗渣性能,不污染钢液,其高温性能优异,通过在耐火材料中形成纤维状结构,提高耐火材料的高温力学性能,实现改善镁质材料热震稳定性能的目的。镁质耐火材料中的Mg Al ON可以通过引入含铝原料的原位反应生成,因此有必要对引入不同铝源的镁质耐火材料中Mg Al ON的生成其机理进行研究,以期为金属复合镁质耐火材料的制备提供理论根据。本文主要研究在埋碳还原气氛和氮气气氛下,热处理温度、铝源的引入方式及加入量（包括金属铝粉、镁铝尖晶石粉、α-氧化铝粉、金属钛粉单独或复合引入）对Mg Al ON生成机理的影响。利用XRD、SEM及EDS分析了热处理后试样的矿物组成、显微结构及微区成分,得出:添加金属铝的试样中,铝熔融形成孔洞,其内可生成纤维和板片状Mg Al ON相。Mg Al ON生成受液气反应控制,氮气分压和温度等影响Mg Al ON的生成量及结构,当氮气量不足,温度和氧化铝含量低时,在孔洞中Mg Al ON沿固定晶面快速生长,形成纤维状晶须;当温度升高,氮气量增大时,Mg Al ON各晶面均能快速生长,形成板片状结构;埋碳还原气氛下Mg Al ON最佳生成温度为1400℃,铝源的引入方式从优到劣为:单独引入金属铝>金属铝和镁铝尖晶石共同引入>金属铝和α-氧化铝共同引入,单独引入金属铝的最佳加入量为40%;氮气气氛下Mg Al ON生成的最低热处理温度为1400℃,此时Mg Al ON多纤维结构,在1500℃,纤维与板片状结构的M g Al ON共同存在,铝源的引入形式从优到劣为:共同引入金属铝和镁铝尖晶石>共同引入金属铝和α-氧化铝>单独引入金属铝>共同引入金属铝和金属钛,金属铝和镁铝尖晶石的最佳加入量分别为26%和40%。
丁达飞[5]（2020）在《抗三元正极材料侵蚀的KAlSi2O6-铝硅质匣钵材料制备与性能研究》文中认为铝硅质匣钵在承烧三元锂电池正极材料(如Li NixCoyMn1-x-yO2,LNCM)过程中存在Li+的渗透及与铝硅酸盐相发生侵蚀反应的问题,致使其使用寿命较低。为改善匣钵的抗侵蚀性,提高其使用寿命,本文合成了抗侵蚀性能优异的KAlSi O4和KAlSi2O6材料（简称KAS2和KAS4）,揭示了KAS4（KAS2）抗LNCM侵蚀的机理。以KAS4（KAS2）为抗侵蚀组元引入莫来石-刚玉匣钵材料中,构建莫来石-KAS4核壳结构,研究了该核壳结构对匣钵材料抗侵蚀性及物理性能的影响。进一步,采用KAS4对Si O2含量依次增大的天然铝硅酸盐材料-红柱石（Si O2≈40 wt%）和固体废弃物煤矸石（Si O2≈60 wt%）改性,设计红柱石/煤矸石-KAS4核壳结构复合材料,研究了核壳结构的稳定性和抗侵蚀性,探究了复合材料取代莫来石制备铝硅质匣钵材料的物相、结构及性能,意图达到煅烧LNCM匣钵材料高品质、低成本及节能减排的宗旨。主要研究内容和结果如下:研究了KAS2和KAS4与LNCM在800-1100℃的界面反应行为。KAS2和KAS4与LNCM前驱体及形成的LNCM材料基本不发生化学反应,Li+很难通过固溶的方式进入KAS2和KAS4的晶体结构,揭示了KAS2和KAS4对Li+具有非常优异的抗侵蚀性能,其可作为煅烧LNCM匣钵抗侵蚀组元。基于KAS2与莫来石反应形成原位KAS4的机理,在莫来石-刚玉匣钵材料中引入KAS2构建莫来石-KAS4核壳结构,研究了核壳结构的稳定性及对匣钵材料抗侵蚀性能和物理性能的影响。莫来石-KAS4核壳结构在LNCM煅烧温度下保持稳定,KAS4壳层可完全隔绝莫来石与LNCM界面反应,赋予匣钵材料非常优异的抗侵蚀性能。原位KAS4壳层形成过程产生4.88%的体积膨胀使结构中形成微小孔隙或微裂纹,有助于缓解热应力,提高了匣钵材料抗热震性;同时壳层结构可促进骨料与基质的联结,提高了匣钵材料结构强度。原位KAS4引入量为8.3～12.4 wt%时,莫来石-刚玉-KAS4材料兼具优异的抗侵蚀性、抗热震性及较高的常温和高温结构强度。构建红柱石-KAS4核壳结构复合材料,研究了复合材料制备铝硅质匣钵材料的物相组成、显微结构和性能。由于Si O2含量比莫来石高,红柱石与LNCM的侵蚀反应更为严重,基于红柱石-KAS4核壳结构设计,在红柱石颗粒表面构建KAS4壳层,红柱石与KAS4可稳定共存,改善了红柱石易受侵蚀的问题。经1450℃烧成红柱石-KAS4-刚玉匣钵材料,红柱石-KAS4核壳结构在热处理过程中可保持稳定。设计复合材料中KAS4含量为6～9 wt%时,KAS4基本完全包覆本实验1-0 mm的红柱石,赋予匣钵材料良好的抗侵蚀性能;同时,相比于莫来石-刚玉匣钵材料,红柱石-KAS4-刚玉材料的抗热震性适宜,烧结性更好,常温和高温强度更高。构建煤矸石-KAS4核壳结构复合材料,探究了复合材料及制备铝硅质匣钵材料的物相、结构和性能。高Si O2含量的煤矸石（本工作统指煅烧后）与LNCM侵蚀反应非常剧烈,通过构建煤矸石-KAS4核壳结构,得益于KAS4壳层保护,煤矸石的抗侵蚀性能显着提高。构建的核壳结构中核、壳之间形成过渡层（K（AlxSiy）Oz物质）,在煅烧LNCM过程中可保持稳定。经1350℃烧成煤矸石-KAS4-刚玉匣钵材料,K元素扩散反应造成核壳结构中KAS4壳层厚度减小,过渡层厚度增加,揭示煤矸石-KAS4核壳结构的稳定性较弱;同时,扩散反应引起较强的促烧结作用,显着提高了匣钵材料结构强度。复合材料中KAS4含量为9wt%左右时,匣钵材料中煤矸石-KAS4核壳结构可以留存,赋予匣钵材料良好的抗侵蚀性能;相比于莫来石及红柱石复合材料制备的匣钵材料,煤矸石-KAS4-刚玉材料的常温和高温强度更高,抗热震性更为优异。本文以KAS4（KAS2）为抗侵蚀组元,通过设计铝硅酸盐相-KAS4核壳结构,显着提高了铝硅酸盐材料抗侵蚀性,改善了传统莫来石-刚玉匣钵的抗侵蚀性能;同时研究发现铝硅酸盐材料中Si O2的含量越低,构建的核壳结构愈稳定。通过调控核壳结构中KAS4含量及匣钵材料烧成工艺,设计的红柱石/煤矸石-KAS4复合材料有望取代莫来石制备兼具抗LNCM侵蚀性能优异和物理性能良好的铝硅质匣钵材料,对节能减排、废物利用及降低成本具有非常重要的实践价值。
党灵霞[6]（2019）在《钾钠碱金属对耐火材料的腐蚀行为研究》文中研究说明催化气化过程中所用的K、Na等碱金属催化剂和生物质秸秆中富含的碱金属在热转化过程中会腐蚀耐火砖衬,导致耐火材料开裂及剥落,降低耐火材料的使用寿命。因此,研究碱金属腐蚀耐火材料的现象、过程和机制对耐火材料的选择和新耐火材料的开发意义重大。本文选取了Al2O3含量不同的5种硅铝质耐火材料,采用马弗炉、高温管式炉、XRD、激光粒度仪和SEM-EDX等装置和分析仪器,在分析物相组成、粒径、元素分布、形貌的基础上,辅以热力学软件Fact Sage,在多种变量同时作用的条件下考察了K、Na对耐火材料的腐蚀现象、过程及其影响因素,为碱金属存在下耐火材料的选择和开发提供依据,为进一步研究碱金属的腐蚀机制提供基础数据。论文主要结论如下:（1）K的腐蚀程度远高于Na:相同腐蚀深度下,K的含量均高于Na,K、Na在耐火材料中均为不均匀扩散,在渗透过程生成新相二次莫来石和钾霞石。（2）Al2O3含量高的耐火材料抗腐蚀性能好:钾钠混合熔盐腐蚀渗透实验中,黏土材料的深层腐蚀仍然较为明显,但Al2O3含量高的刚玉莫来石的深层腐蚀明显减缓;液态和气态碱金属腐蚀也发现,Al2O3含量越高腐蚀程度越小,这与Factsage的模拟结果一致。（3）液态和气态碱金属腐蚀程度和产物存在明显差异:碱金属液相腐蚀比碱金属气相腐蚀为严重,液相腐蚀导致材料严重变形,而气相腐蚀仅发现薄薄的腐蚀层;当耐火材料的Al2O3含量在52.43%-82.03%时,液态腐蚀反应产物为硅铝酸钾和钾霞石,而气态腐蚀反应产物为硅铝酸钾和铝酸钾;当Al2O3含量在99.03%时,其液态、气态腐蚀反应产物均为铝酸钾。（4）碱金属添加量、反应温度和反应时间对材料腐蚀程度的影响不同:莫来石（3Al2O3·2Si O2）最先反应完全。碱金属添加量、反应温度和反应时间增加,均加剧了材料的腐蚀程度。
陈建威[7]（2019）在《钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料制备与性能研究》文中认为钦铝酸钙（calcium alumino-titanate;CAT）是一种以 CA6和 Ca（（Al0.84Ti0.16）2）6O19为主晶相,CA2、CaTiO3和Rutile为次晶相的耐火资源,具有高的熔点和耐火度、优良的耐磨性能和较低的热导率和热膨胀系数,且高温处理后的CAT中的CA2和Ca（（Al0.84Ti0.16）2）6O19相均会转变成CA6。在循环经济模式下,对固体废弃物资源进行再利用具有重要的意义,本课题旨在探索钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料的热学、力学和抗碱性气体侵蚀性能及如何最大化的提高钛铝酸钙的利用。本论文以特级高铝矾土熟料、CAT、碳化硅、广西白泥、单质硅粉、α-氧化铝微粉作为原料,以磷酸二氢铝为结合剂,研究了 CAT的加入量和粒度、Y2O3添加量、烧成温度和烧成气氛对钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料物相组成、显微结构、热学、力学性能和抗碱性气体侵蚀性能的影响,研究结果表明:（1）1450℃热处理后,CAT会与复相材料中由金属Si或者SiC氧化生成的SiO2反应生成低熔相和液相,造成CAT中的CA6、CA2与CaTiO3等物相的消失。高的CAT含量会导致复相材料中颗粒与基质的结合变差,从而降低试样的强度、抗热震性和荷重软化温度。（2）钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料的碱侵蚀机理可归结如下:a)K2CO3分解产生的钾气体通过裂纹和开口气孔进入到试样的内部;b)钾气体与材料中的Al2O3和SiO2反应生成钾霞石,伴随的体积膨胀导致材料结构的破坏。钛铝酸钙-矾土-碳化硅烧后形成一种“外部致密内部疏松”的结构,故试样的抗碱性气体侵蚀性能的好坏主要取决于该结构外部区域的大小。（3）CAT颗料尺寸大小会显着影响材料的显微结构和烧结性能。由于CAT颗粒与矾土颗粒有较好的烧结相容性,而基质中的CAT细粉易产生膨胀效应,故相比于CAT细粉加入的钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料,以CAT颗粒加入的钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料呈现更优良的热震稳定性、更高的力学强度和荷重软化温度、更高的热膨胀系数和更优良的抗碱性气体侵蚀性能。（4）CAT颗粒的碱侵蚀机理可归结如下:a)钾气体通过裂纹和气孔进入到CAT颗粒内部,与钙长石和刚玉物相反应生成钾霞石,并伴随着钙硅钾体系液相和裂纹的形成;b)CAT颗粒内部的气孔可以沉积钾气体。（5）1.5 wt%的Y2O3的加入会改善钛铝酸钙-矾土-碳化硅试样的“外部致密内部疏松”结构,从而提高材料的强度和抗碱性气体侵蚀性。（6）不同温度处理后的钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料的显微结构表明:a)矾土颗粒中的刚玉物相的聚集随着温度的增加而增加,过高的温度会导致刚玉颗粒的异常长大;b)当温度>1450℃,CAT颗粒中的莫来石晶须开始露出液相表面,且在温度为1600℃时,呈现最好的结晶晶形;c)由于SiC的氧化和钙离子的扩散,SiC颗粒表面的富钙区域会随着温度的增加而增加。（7）在还原性气氛下,CAT中会保留部分的CA6物相。CAT颗粒的侵蚀机理可归结为:a)钾气体通过层片状的CA6晶粒的间隙进入并沉积在具有高含量CA6物相的CAT颗粒内部;b)钾气体与具有低含量CA6物相的CAT颗粒中的刚玉和钙长石反应生成钾霞石,伴随着体积膨胀,且存在于CAT中的Al2O3-CaO-SiO2液相量降低,导致试样结构的破坏。
蔡玮[8]（2019）在《转炉炼钢无水副枪用耐火材料研究》文中研究说明目前转炉副枪枪体均采用冷却水循环结构来保障枪体内部电缆处于正常工作温度范围,其结构复杂、占用空间大、能耗大且冷却水一旦泄露至转炉中会造成重大安全事故。为节约资源和保障安全,研发无水副枪迫在眉睫。无水副枪外层耐火材料需要具有优良的抗热震性能,为此本文在刚玉-莫来石和刚玉-尖晶石体系基础上分别研究了结合剂、添加物的种类和加入量对试样抗热震性能的影响,用Ansys软件模拟了无水副枪在转炉工作条件下电缆处的温度,最后实验验证,结果如下:（1）刚玉-莫来石浇注料采用CA80水泥作为结合剂更符合无水副枪使用条件。随着单质硅加入量的增加,刚玉-莫来石浇注料的体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度逐渐增加,显气孔率逐渐降低,高温抗折强度和抗热震性能先增加后降低,加入量为2wt%时抗热震性能最优。随着SiO2微粉加入量的增加,刚玉-莫来石浇注料的常温强度逐渐增加,体积密度、高温抗折强度和抗热震性能先增加后降低,显气孔率先降低后增加,加入量为1wt%时抗热震性能最优。（2）采用3wt%200目镁砂细粉取代刚玉-尖晶石浇注料中刚玉细粉,刚玉-尖晶石浇注料中尖晶石骨料为10wt%时浇注料具有最优的抗热震性能,但其抗热震性能仍不及刚玉-莫来石浇注料。（3）热震性能更好的刚玉-莫来石浇注料更适用于无水副枪外层耐火材料。模拟结果和实验结果表明采用刚玉-莫来石耐火材料作为无水副枪外层耐火材料能保证副枪电缆处于正常工作温度范围,但由于副枪离开转炉后热量会继续向电缆处传递,需要立即进行强制散热,阻止热量进一步向电缆传递。
翟跃峰[9]（2019）在《Mn4+添加对刚玉—莫来石陶瓷结构及性能的影响》文中研究说明结合国内外对陶粒支撑剂的实验研究发现锰矿粉可以降低烧结温度,促进烧结,但锰矿粉中不仅含有不同价位的锰离子而且含有很多杂质元素,其中含量最多的是Mn4+。为了确定Mn4+在烧结过程中的作用机理,并根据得到的实验结果指导陶粒支撑剂生产,进行了本文研究。本文的主要内容有:第一,以高纯氧化铝和二氧化硅为主要原料,二氧化锰为添加剂,深入研究了Mn4+的添加对纯相刚玉和刚玉-莫来石复相陶瓷结构及性能的影响。主要从物相组成、显微结构、体积密度、显气孔率和抗折强度五个方面进行研究。结果表明:对于刚玉试样,适当添加二氧化锰可以促进刚玉相的晶粒生长,提高其力学性能;二氧化锰的最佳添加量为6wt%,此时显气孔率为48%,体积密度为2.05 g/cm3,以及抗折强度为16.44 MPa。对于刚玉-莫来石试样,当二氧化锰添加量达到6wt%时,开始有莫来石相的产生,二氧化锰的加入可以促进莫来石相的生成;伴随着莫来石相的产生,材料的抗折强度有了大幅度的提高,当二氧化锰添加量为10wt%时,材料的抗折强度达到最大值70.91 MPa。第二,以高纯氧化铝和二氧化硅为主要原料,碳酸钙和碳酸镁为添加剂,研究了碳酸钙和碳酸镁的添加对刚玉和刚玉-莫来石复相陶瓷结构及性能的影响。结果表明:对于刚玉试样,在烧结过程中氧化铝会与添加的碳酸钙和碳酸镁反应生成六铝酸钙,并且随着添加量的增加,六铝酸钙在增加,刚玉相在减少,导致试样的致密度降低,力学性能下降,抗折强度最高只能达到8.75 MPa;对于刚玉-莫来石试样,碳酸钙和碳酸镁的添加可以促进莫来石的形成,但随着添加量的增加,在烧结过程中反应生成玻璃相,抑制莫来石相的形成,玻璃相填充晶粒间隙,使材料变得致密。第三,以高纯氧化铝和二氧化硅为主要原料,二氧化锰为主要添加剂,碳酸钙和碳酸镁为辅助添加剂,研究了在有玻璃相产生时Mn4+的添加量对刚玉-莫来石复相陶瓷结构及性能的影响。通过对试样结构和性能的研究发现,当烧结温度为1350℃时,随着二氧化锰添加量增加,试样的性能提升最明显,二氧化锰添加量为10wt%时,抗折强度达到最大值73.14 MPa。玻璃相的产生抑制了莫来石相的形成和发育,但玻璃相可以填充晶粒间的孔隙,使晶粒间发生粘结作用,使材料的致密度上升,力学性能也随之增强。
高长贺[10]（2018）在《莫来石和刚玉—莫来石复相耐火原料的合成及应用性能研究》文中指出我国高铝矾土资源日益匮乏,尤其是高品位的铝矾土矿,并且存在大量的碎矿和中低品位矿被闲置或浪费、烧成后的高铝矾土熟料质量稳定性差、烧成工艺落后、污染环境严重等问题。面对这些问题,如何能够综合利用低品位矿制备出致密度高、质量稳定性好的矾土熟料成为研究的热点。本文采用“成分设计准确,湿法细磨,湿法成型,高温烧成”的新型湿法均化工艺制备不同等级的矾土基均质料,这种先进的生产工艺不仅可以将矾土矿开采过程中产生的渣料、边角料、碎矿、粉矿以及中低品位的铝矾土得到充分利用,还可以解决矾土矿在开采过程中所造成的环境污染和资源浪费的问题,从而实现铝土矿资源的可持续发展。本论文采用湿法均化工艺,将氧化铝含量约为63wt%、67wt%、73wt%和75wt%的生坯,高温煅烧为氧化铝含量分别为70wt%、75wt%、85wt%、88wt%的矾土基均质料,其中氧化铝含量分别为70wt%和75wt%的矾土基均质料（分别简称为JZ-70料和JZ-75料）统称为均质莫来石原料,氧化铝含量分别为85wt%和88wt%的矾土基均质料（分别简称为JZ-85料和JZ-88料）统称为均质刚玉-莫来石原料。测试不同烧成工艺下均质莫来石原料和均质刚玉-莫来石原料的重烧线变化率、失重率、体积密度和显气孔率等性能,确定不同品级矾土级均质料的烧成工艺。研究均质莫来石原料和均质刚玉-莫来石原料的烧结机理,对烧结过程的动力学进行分析,并将实验获得均质莫来石原料和均质刚玉-莫来石原料进行应用研究。结论如下:均质莫来石JZ-70料和JZ-75料的最佳烧成制度为1600℃保温4h,得到JZ-70料的体积密度为2.82g.cm-3,显气孔率8.42%;JZ-75料的体积密度为2.93g·cm-3,显气孔率3.52%,与SK-70料（SK代表生矿）和SK-75料的体积密度基本一致。SK-70料的显微结构图中明显分为两种不同的区域,而JZ-70 料内部原高岭石和水铝石的聚集体已经消失,二次莫来石化更为彻底。均质刚玉-莫来石JZ-85料和JZ-88料的最佳烧成制度为1600℃保温7h,此时JZ-85料的体积密度为3.3g·cm-3,显气孔率达到1.7%;JZ-88料的体积密度为3.37g·cm-3,显气孔率1.8%;两者的线收缩率随烧结温度的升高呈指数形式增大。JZ-85料和JZ-88料气孔相对较少,多为孤立的闭气孔,致密度明显优于SK-85料和SK-88料。而SK-85中高岭石多以聚集态出现,水铝石常以粒状存在,分布在高岭石的周围,使得烧结后SK-85料莫来石化不能充分进行,刚玉相和莫来石相分布不均匀,采用湿法均化工艺可以降低致密刚玉-莫来石原料的烧结温度。均质莫来石和均质刚玉-莫来石原料在530℃左右出现一个明显的吸热峰,在1000℃左右出现一个尖锐的放热峰。严格控制这两个温度点附近的升温速率,可以避免在隧道窑高温烧成过程中出现塌窑的现象。矾土基均质料的烧结机理符合液相烧结的三个过程:颗粒重排、溶解-沉淀及气孔的产生和融合。随着烧结温度的升高,莫来石晶粒由粒状转变为晶须状,进而转变为柱状,莫来石相晶粒之间相互交叉,形成连续的网络结构,此时保温时间过长,莫来石有熔融现象,彼此交联在一起,存在过烧的现象。升高烧结温度,液相中A12O3和TiO2含量降低,Si02、Fe2O3、K2O、CaO的含量升高,液相粘度降低,有利于烧结的进行;莫来石相中A1203含量升高、Si02含量降低,有利于莫来石化充分进行,并且刚玉相有向莫来石相中溶解的趋势。高温烧结时,K2O、CaO几乎都溶解到液相中,Fe203大部分溶液到液相中,而Ti02则更多的溶解到莫来石相中。矾土基均质料的烧结特征为:低温阶段主要为矾土结构水的脱除过程,氧化铝含量升高,脱水反应的活化能升高,脱水反应进行难度增大。高温阶段主要为矾土的烧结过程,氧化铝含量升高,高温烧结过程中的液相量升高,烧结较易进行。其中均质刚玉-莫来石JZ-85料和JZ-88料高温阶段的液相量较高,属于液相烧结,烧结活化能分别为369.2KJ/mol和289.1KJ/mol。均质莫来石JZ-70料和均质刚玉-莫来石JZ-88料的应用研究表明:均质莫来石JZ-70料可以用来制备低蠕变高铝砖,均质刚玉-莫来石JZ-88料可以作为一种高档耐火原料用来生产高档耐火制品。
二、刚玉莫来石质材料制品的机理分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、刚玉莫来石质材料制品的机理分析（论文提纲范文）
（1）高炉关键部位耐火材料技术现状与发展（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 高炉的基本结构和冶炼工艺 |
| 3 高炉用耐火材料及其损毁机制 |
| 4 高炉关键部位耐火材料 |
| 4.1 碳砖 |
| 4.2 陶瓷杯 |
| 4.3 碳复合砖 |
| 4.4 Si C风口砖 |
| 4.5 维护材料及技术 |
| (1）炉缸挖补与灌浆技术[4] |
| (2）不定形耐火材料 |
| (3）其他技术 |
| 5 结论 |
（2）欧冶炉关键部位用耐火材料损毁机理分析及改进措施探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 熔融还原炼铁 |
| 1.1.1 COREX |
| 1.1.2 FINEX |
| 1.1.3 HISMELT |
| 1.2 欧冶炉(COREX) |
| 1.2.1 欧冶炉简介 |
| 1.2.2 欧冶炉的工作原理 |
| 1.3 欧冶炉使用现状 |
| 1.3.1 欧冶炉熔融还原情况 |
| 1.3.2 欧冶炉炼铁用耐火材料 |
| 1.4 课题的提出及研究内容 |
| 1.4.1 研究背景 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第2章 研究方法及过程 |
| 2.1 研究路线 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 表征及性能检测 |
| 2.3.1 实验流程及研究方法 |
| 2.3.2 高温抗折强度的试验方法 |
| 2.3.3 抗热震性的检测方法 |
| 2.3.4 抗渣侵蚀性的检测方法 |
| 第3章 CGD用耐火材料的损毁及其改进探讨 |
| 3.1 化学成分 |
| 3.2 物相组成 |
| 3.3 物理性能 |
| 3.4 微观组织 |
| 3.5 CGD管耐火材料使用时的热力学分析及改进探讨 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 竖炉围管区用耐火材料的损毁及其改进探讨 |
| 4.1 欧冶炉炉内气体对碳化硅砖侵蚀反应过程的热力学模拟 |
| 4.2 碳化硅砖气体氧化反应过程的动力学分析 |
| 4.3 欧冶炉竖炉围管改进探讨 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 气化炉拱顶用耐火喷涂料的损毁及其改进探讨 |
| 5.1 喷涂料界面处的热应力 |
| 5.2 耐火喷涂料的中温强度 |
| 5.3 添加钢纤维制品的抗热震性 |
| 5.4 气化炉拱顶用喷补料的改进探索与开发 |
| 5.4.1 基于材料组分的喷涂料开发 |
| 5.4.2 熔融气化炉拱顶复合水冷炉衬的设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
（3）硅溶胶对矾土基耐火材料结构与性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 矾土基耐火材料 |
| 1.1.1 矾土基耐火材料的主要原料 |
| 1.1.2 矾土基耐火材料的组成、结构与性能 |
| 1.1.3 矾土基耐火材料的研究现状 |
| 1.2 硅溶胶的概述 |
| 1.2.1 结构与性质 |
| 1.2.2 稳定性 |
| 1.2.3 制备方法 |
| 1.2.4 在耐火材料中的应用现状 |
| 1.3 选题目的及意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验内容 |
| 2.3.1 硅溶胶对矾土骨料和基质结构与性能的影响 |
| 2.3.2 硅溶胶加入量对矾土基耐火材料结构与性能的影响 |
| 2.3.3 骨料浸渍对矾土基耐火材料结构与性能的影响 |
| 2.4 性能检测 |
| 2.4.1 烧后线变化率 |
| 2.4.2 显气孔率和体积密度 |
| 2.4.3 常温耐压强度 |
| 2.4.4 常温抗折强度和高温抗折强度 |
| 2.4.5 荷重软化温度 |
| 2.4.6 抗热震性 |
| 2.4.7 综合热分析 |
| 2.4.8 物相组成及显微结构分析 |
| 3 硅溶胶对矾土骨料和基质结构与性能的影响 |
| 3.1 硅溶胶在加热过程中的变化 |
| 3.2 硅溶胶对矾土骨料产生的影响 |
| 3.3 硅溶胶对基质产生的影响 |
| 3.3.1 烧后线变化、体积密度和显气孔率 |
| 3.3.2 煅烧过程中物相组成的变化 |
| 3.3.3 煅烧过程中显微结构的变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 硅溶胶加入量对矾土基耐火材料结构与性能的影响 |
| 4.1 硅溶胶加入量对材料常规物理性能的影响 |
| 4.1.1 烧后线变化、体积密度和显气孔率 |
| 4.1.2 常温耐压强度和抗折强度 |
| 4.2 硅溶胶加入量对材料高温物理性能的影响 |
| 4.2.1 高温抗折强度 |
| 4.2.2 抗热震性能 |
| 4.2.3 荷重软化温度 |
| 4.3 硅溶胶加入量对物相组成和显微结构的影响 |
| 4.3.1 物相组成分析 |
| 4.3.2 显微结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 骨料浸渍对矾土基耐火材料结构与性能的影响 |
| 5.1 骨料浸渍对材料常规物理性能的影响 |
| 5.1.1 烧后线变化、体积密度和显气孔率 |
| 5.1.2 常温耐压强度和抗折强度 |
| 5.2 骨料浸渍对材料高温物理性能的影响 |
| 5.2.1 高温抗折强度 |
| 5.2.2 抗热震性能 |
| 5.2.3 荷重软化温度 |
| 5.3 骨料浸渍对物相组成和显微结构的影响 |
| 5.3.1 物相组成分析 |
| 5.3.2 显微结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（4）不同铝源对镁质材料中MgAlON形成机理的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1. 绪论 |
| 1.1 镁质耐火材料 |
| 1.2 镁铝尖晶石质耐火材料 |
| 1.3 金属铝添加对耐火材料的影响 |
| 1.3.1 铝的氮化物和碳化物 |
| 1.3.2 铝的氮氧化物 |
| 1.3.3 镁阿隆 |
| 1.4 金属钛添加对耐火材料的影响 |
| 1.4.1 钛的氧化物、氮化物和碳化物 |
| 1.4.2 钛的铝氧氮化物 |
| 1.5 研究背景及意义 |
| 2. 实验过程及检测 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.3 性能检测和表征 |
| 2.3.1 XRD物相分析 |
| 2.3.2 SEM显微结构分析 |
| 2.4 实验仪器 |
| 3. 埋碳还原气氛对Mg Al ON生成的影响 |
| 3.1 热力学理论分析 |
| 3.2 热处理温度对Mg Al ON生成的影响 |
| 3.2.1 金属铝单独引入的影响 |
| 3.2.2 金属铝和镁铝尖晶石复合引入的影响 |
| 3.2.3 金属铝和α-氧化铝复合引入的影响 |
| 3.3 铝源的加入量对Mg Al ON生成的影响 |
| 3.3.1 金属铝加入量的影响 |
| 3.3.2 金属铝和镁铝尖晶石加入量的影响 |
| 3.3.3 金属铝和α-氧化铝加入量的影响 |
| 3.4 小结 |
| 4. 氮气气氛对Mg Al ON生成的影响 |
| 4.1 热力学理论分析 |
| 4.2 热处理温度对Mg Al ON生成的影响 |
| 4.2.1 金属铝单独引入的影响 |
| 4.2.2 金属铝和镁铝尖晶石复合引入的影响 |
| 4.2.3 金属铝和α-氧化铝复合引入的影响 |
| 4.2.4 金属铝和金属钛复合引入的影响 |
| 4.3 铝源的加入量对Mg Al ON生成的影响 |
| 4.3.1 金属铝加入量的影响 |
| 4.3.2 金属铝和镁铝尖晶石加入量的影响 |
| 4.3.3 金属铝和α-氧化铝加入量的影响 |
| 4.4 非氧化物Mg Al ON生成机理分析 |
| 4.5 小结 |
| 5. 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）抗三元正极材料侵蚀的KAlSi2O6-铝硅质匣钵材料制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 锂电池正极材料 |
| 2.1.1 锂电池正极材料发展 |
| 2.1.2 三元锂电池正极材料制备方法 |
| 2.2 煅烧三元锂电池正极材料匣钵 |
| 2.2.1 匣钵材料概述 |
| 2.2.2 煅烧三元锂电池正极材料匣钵损毁机理 |
| 2.3 KAlSiO_4和KAlSi_2O_6材料 |
| 2.3.1 KAlSiO_4和KAlSi_2O_6的概述 |
| 2.3.2 KAlSiO_4和KAlSi_2O_6抗侵蚀性概述与分析 |
| 2.4 红柱石与煤矸石 |
| 2.4.1 天然矿物红柱石概述 |
| 2.4.2 固体废弃物煤矸石概述 |
| 2.5 课题研究内容和创新点 |
| 2.5.1 课题研究内容 |
| 2.5.2 课题创新点 |
| 3 KAlSiO_4/KAlSi_2O_6与三元锂电池正极材料界面反应行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 KAlSiO_4和KAlSi_2O_6制备 |
| 3.2.2 KAlSiO_4和KAlSi_2O_6与三元锂电池正极材料界面反应实验 |
| 3.2.3 实验表征与分析手段 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 KAlSiO_4和KAlSi_2O_6物相及显微结构表征与分析 |
| 3.3.2 KAlSiO_4与LNCM材料界面反应行为表征与分析 |
| 3.3.3 KAlSi_2O_6与LNCM材料界面反应行为表征与分析 |
| 3.3.4 讨论与分析 |
| 3.4 KAlSi_2O_6/KAlSiO_4 改善铝硅酸盐材料抗侵蚀性分析与设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 KAlSiO_4/KAlSi_2O_6对莫来石-刚玉匣钵材料物相、结构及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 KAlSiO_4/KAlSi_2O_6引入莫来石-刚玉匣钵材料可行性分析 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.3.1 莫来石-刚玉-KAlSiO_4/KAlSi_2O_6材料制备 |
| 4.3.2 莫来石-刚玉-KAlSiO_4/KAlSi_2O_6材料与LNCM材料界面反应行为实验 |
| 4.3.3 实验表征与分析手段 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 莫来石-刚玉-KAlSiO_4/KAlSi_2O_6材料物相和显微结构表征与分析 |
| 4.4.2 莫来石-刚玉-KAlSiO_4/KAlSi_2O_6材料对LNCM材料抗侵蚀性表征与分析 |
| 4.4.3 莫来石-刚玉-KAlSiO_4/KAlSi_2O_6材料物理性能表征与分析 |
| 4.5 莫来石-刚玉-KAlSi_2O_6材料作为煅烧三元锂电池正极材料匣钵的工业应用探讨 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 红柱石-KAlSi_2O_6复合材料设计及制备煅烧LNCM匣钵材料性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 红柱石与LNCM材料界面反应行为实验 |
| 5.2.2 红柱石-KAlSi_2O_6复合材料设计及与LNCM材料界面反应行为实验 |
| 5.2.3 红柱石-KAlSi_2O_6-刚玉匣钵材料制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 红柱石与LNCM材料界面反应行为表征与分析 |
| 5.3.2 红柱石-KAlSi_2O_6复合材料物相和显微结构表征与分析 |
| 5.3.3 红柱石-KAlSi_2O_6复合材料与LNCM材料界面反应行为表征与分析 |
| 5.3.4 红柱石-KAlSi_2O_6-刚玉匣钵材料物相和显微结构表征与分析 |
| 5.3.5 红柱石-KAlSi_2O_6-刚玉匣钵材料物理性能表征与分析 |
| 5.4 红柱石-KAlSi_2O_6-刚玉材料作为煅烧三元锂电池正极材料匣钵的工业应用探讨 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 煤矸石-KAlSi_2O_6复合材料设计及制备煅烧LNCM匣钵材料性能的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 构建煤矸石-KAlSi_2O_6核壳结构复合材料可行性分析 |
| 6.3 实验过程 |
| 6.3.1 煤矸石原料理化指标 |
| 6.3.2 煤矸石与LNCM材料界面反应行为实验 |
| 6.3.3 煤矸石-KAlSi_2O_6复合材料设计及与LNCM材料界面反应行为实验 |
| 6.3.4 煤矸石-KAlSi_2O_6-刚玉匣钵材料制备 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 煤矸石与LNCM材料界面反应行为表征与分析 |
| 6.4.2 煤矸石-KAlSi_2O_6复合材料物相组成和显微结构表征与分析 |
| 6.4.3 煤矸石-KAlSi_2O_6复合材料与LNCM材料界面反应行为表征与分析 |
| 6.4.4 煤矸石-KAlSi_2O_6-刚玉匣钵材料物相和显微结构表征与分析 |
| 6.4.5 煤矸石-KAlSi_2O_6-刚玉匣钵材料物理性能表征与分析 |
| 6.5 煤矸石-KAlSi_2O_6-刚玉材料作为煅烧三元锂电池正极材料匣钵的工业应用探讨 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
（6）钾钠碱金属对耐火材料的腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 耐火材料简介 |
| 1.2 我国耐火材料工业发展现状 |
| 1.3 我国耐火材料发展存在的问题 |
| 1.4 耐火材料的蚀损 |
| 1.4.1 化学侵蚀 |
| 1.4.2 气流冲蚀与熔渣磨损 |
| 1.4.3 热应力破坏 |
| 1.4.4 其他因素 |
| 1.5 抗碱金属腐蚀耐火材料的研究现状 |
| 1.5.1 硅铝质耐火材料 |
| 1.5.2 碳化硅质耐火材料 |
| 1.5.3 镁质耐火材料 |
| 1.6 本文的技术路线 |
| 第2章 实验原料、装置及分析方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 实验原料及样品预处理 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 样品预处理 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 钾钠混合熔盐对耐火材料的腐蚀反应 |
| 2.3.2 液态碱金属对耐火材料的腐蚀反应 |
| 2.3.3 气态碱金属对耐火材料的腐蚀反应 |
| 2.4 结构与性能表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 扫描电镜/能谱仪测试(SEM-EDX) |
| 2.4.3 偏光显微镜分析 |
| 2.4.4 激光粒度仪 |
| 2.5 热力学计算方法 |
| 2.5.1 Factsage简介 |
| 2.5.2 Factsage的数据库及模块应用 |
| 2.6 实验和模拟的假设 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 钾钠混合熔盐在耐火材料中的腐蚀渗透行为 |
| 3.1 钾钠混合熔盐的特性 |
| 3.2 反应前耐火材料中的K、Na元素分布 |
| 3.3 渗透表层的K、Na元素分布 |
| 3.4 渗透剖面的微观结构 |
| 3.5 渗透方向的K、Na元素分布 |
| 3.6 K、Na渗透差异分析 |
| 3.7 K、Na渗透量与Si/Al的关系 |
| 3.8 不同Al_2O_3材料中的K、Na渗透 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 液态碱金属对耐火材料的腐蚀行为 |
| 4.1 粉末耐火材料的腐蚀行为 |
| 4.2 氧化铝含量的影响 |
| 4.2.1 块状试样的外观和质量变化 |
| 4.2.2 组成变化 |
| 4.2.3 微观粒径变化 |
| 4.2.4 Factsage模拟 |
| 4.3 碳酸钾添加量的影响 |
| 4.3.1 原料中不同组分的反应行为 |
| 4.3.2 Factsage液相模拟 |
| 4.4 反应温度的影响 |
| 4.4.1 物相组成变化 |
| 4.4.2 Factsage模拟 |
| 4.5 反应时间的影响 |
| 4.6 硅铝质耐火材料与K2CO3的反应过程 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 气态碱金属对耐火材料的腐蚀行为 |
| 5.1 块状试样的外观和质量变化 |
| 5.2 颗粒微观结构变化 |
| 5.3 物相组成变化 |
| 5.4 Factsage模拟 |
| 5.4.1 高钾蒸气的影响 |
| 5.4.2 低钾蒸气的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 耐火材料使用的建议 |
| 6.3 论文的不足之处及今后工作的建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 钛铝酸钙 |
| 1.1.1 钛铁合金冶炼 |
| 1.1.2 合金冶炼废渣的处理技术 |
| 1.1.3 国外合金冶炼废渣利用现状 |
| 1.1.4 国内合金冶炼废渣利用现状 |
| 1.1.5 钛铝酸钙的产生 |
| 1.2 矾土-碳化硅复相材料 |
| 1.2.1 矾土-碳化硅复相材料工艺技术发展 |
| 1.2.2 矾土-碳化硅复相材料技术要求 |
| 1.2.3 矾土-碳化硅材料的损毁机理 |
| 1.2.4 矾土-碳化硅复相材料性能改善 |
| 1.3 本课题的研究背景、意义及主要内容 |
| 1.3.1 研究背景 |
| 1.3.2 研究目的 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 第2章 实验原料及研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 研究方法与技术路线 |
| 2.3 实验仪器设备 |
| 第3章 空气气氛烧成下钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料的性能研究 |
| 3.1 CAT加入量对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响 |
| 3.1.1 实验配方 |
| 3.1.2 实验结果与分析 |
| 3.1.2.1 物相组成与显微结构 |
| 3.1.2.2 力学性能 |
| 3.1.2.3 热学性能 |
| 3.1.2.4 抗碱性气体侵蚀性能 |
| 3.2 CAT粒度对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响 |
| 3.2.1 实验配方 |
| 3.2.2 实验结果与分析 |
| 3.2.2.1 物相组成与显微结构 |
| 3.2.2.2 力学性能 |
| 3.2.2.3 热学性能 |
| 3.2.2.4 抗碱性气体侵蚀性能 |
| 3.2.2.5 讨论 |
| 3.3 Y_2O_3加入量对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响 |
| 3.3.1 实验配方 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.3.2.1 物相组成与显微结构 |
| 3.3.2.2 力学性能 |
| 3.3.2.3 热学性能 |
| 3.3.2.4 抗碱性气体侵蚀性能 |
| 3.4 烧成温度对钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料性能的影响 |
| 3.4.1 实验配方 |
| 3.4.2 实验结果与分析 |
| 3.4.2.1 物相组成与显微结构 |
| 3.4.2.2 烧结性能 |
| 3.4.2.3 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 还原气氛烧成下钛铝酸钙-矾土-碳化硅材料的性能研究 |
| 4.1 CAT加入量对钛铝酸钙-矾土-碳化硅试样性能的影响 |
| 4.1.1 实验配方 |
| 4.1.2 实验结果与分析 |
| 4.1.2.1 物相组成与显微结构 |
| 4.1.2.2 力学性能 |
| 4.1.2.3 热学性能 |
| 4.1.2.4 抗碱性气体侵蚀性能 |
| 4.1.2.5 讨论 |
| 4.2 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（8）转炉炼钢无水副枪用耐火材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 转炉炼钢 |
| 1.1.1 转炉炼钢概述 |
| 1.1.2 转炉炼钢的发展历程 |
| 1.1.3 我国转炉炼钢的发展现状 |
| 1.2 转炉副枪 |
| 1.2.1 转炉副枪系统概述 |
| 1.2.2 转炉副枪测量依据 |
| 1.2.3 转炉副枪枪体结构 |
| 1.3 刚玉-莫来石质耐火材料概述 |
| 1.3.1 莫来石的基本特性 |
| 1.3.2 莫来石的制备方法 |
| 1.3.3 刚玉-莫来石质耐火材料研究现状 |
| 1.4 刚玉-尖晶石质耐火材料概述 |
| 1.4.1 尖晶石的基本特性 |
| 1.4.2 尖晶石的制备方法 |
| 1.4.3 刚玉-尖晶石质耐火材料研究现状 |
| 1.5 本课题研究意义及内容 |
| 1.5.1 本课题研究意义 |
| 1.5.2 本课题研究内容 |
| 第2章 无水副枪结构 |
| 2.1 无水副枪使用条件 |
| 2.2 双层耐火材料结构无水副枪 |
| 2.3 真空结构无水副枪 |
| 2.4 无水副枪耐火材料保护层 |
| 第3章 实验原料及研究方法 |
| 3.1 主要原料 |
| 3.2 主要仪器设备 |
| 3.3 性能检测方法 |
| 3.3.1 烧结性能 |
| 3.3.2 力学性能 |
| 3.3.3 热震稳定性 |
| 3.3.4 抗渣性能 |
| 3.3.5 导热系数 |
| 第4章 无水副枪用刚玉-莫来石质耐火材料 |
| 4.1 结合剂种类对刚玉-莫来石质耐火材料影响 |
| 4.1.1 实验过程和方案 |
| 4.1.2 实验结果与讨论 |
| 4.2 骨料类型对刚玉-莫来石材料影响 |
| 4.2.1 实验过程和方案 |
| 4.2.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 单质硅加入量对刚玉-莫来石材料影响 |
| 4.3.1 实验过程和方案 |
| 4.3.2 实验结果与讨论 |
| 4.4 SIO_2 微粉对刚玉-莫来石材料的影响 |
| 4.4.1 实验过程和方案 |
| 4.4.2 实验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 无水副枪用刚玉-尖晶石质耐火材料 |
| 5.1 结合剂对刚玉-尖晶石材料影响 |
| 5.1.1 实验过程和方案 |
| 5.1.2 实验结果与讨论 |
| 5.2 镁砂细粉对刚玉-尖晶石材料影响 |
| 5.2.1 实验过程和方案 |
| 5.2.2 实验结果与讨论 |
| 5.3 尖晶石粒度对刚玉-尖晶石材料影响 |
| 5.3.1 实验过程和方案 |
| 5.3.2 实验结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 无水副枪结构仿真模拟与试验 |
| 6.1 无水副枪仿真模拟 |
| 6.1.1 电缆承受温度 |
| 6.1.2 热传递方式 |
| 6.1.3 数学模型 |
| 6.1.4 边界条件 |
| 6.1.5 材料物性参数 |
| 6.1.6 几何模型与网络划分 |
| 6.1.7 无水副枪环境温度 |
| 6.2 无水副枪模拟试验 |
| 6.2.1 耐火材料试验 |
| 6.2.2 无水副枪电缆试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）Mn4+添加对刚玉—莫来石陶瓷结构及性能的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 陶粒支撑剂概述 |
| 1.2.1 简介 |
| 1.2.2 分类 |
| 1.2.3 制备工艺 |
| 1.3 陶粒支撑剂添加剂 |
| 1.3.1 白云石 |
| 1.3.2 碳酸钙 |
| 1.3.3 锰矿粉 |
| 1.3.4 碳酸钡 |
| 1.3.5 钾长石 |
| 1.4 刚玉材料 |
| 1.4.1 结构分析 |
| 1.4.2 性能特征 |
| 1.4.3 制备方法 |
| 1.4.4 主要用途 |
| 1.5 莫来石 |
| 1.5.1 简介 |
| 1.5.2 物理性能 |
| 1.5.3 制备方法 |
| 1.5.4 应用 |
| 1.6 二氧化锰 |
| 1.6.1 结构分析 |
| 1.6.2 制备方法 |
| 1.7 本课题研究意义 |
| 1.8 创新点及重点解决问题 |
| 第二章 实验原料及实验方法 |
| 2.1 实验设备及原料 |
| 2.2 .实验流程 |
| 2.2.1 原料的混合与研磨 |
| 2.2.2 试样的成型与烘干 |
| 2.2.3 试样烧结 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.3.1 抗折强度测试 |
| 2.3.2 体积密度和显气孔率的测量 |
| 2.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.4 扫描电镜分析(SEM) |
| 第三章 Mn~(4+)添加对纯相刚玉和刚玉-莫来石复相陶瓷结构及性能的影响 |
| 3.1 Mn~(4+)添加对刚玉相的影响 |
| 3.1.1 物相分析 |
| 3.1.2 显微结构 |
| 3.1.3 性能影响 |
| 3.2 Mn~(4+)添加对刚玉莫来石相的影响 |
| 3.2.1 物相分析 |
| 3.2.2 显微结构 |
| 3.2.3 性能影响 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 碳酸钙和碳酸镁添加对纯相刚玉和刚玉-莫来石复相陶瓷的影响 |
| 4.1 碳酸钙和碳酸镁添加对刚玉相的影响 |
| 4.1.1 物相分析 |
| 4.1.2 显微结构 |
| 4.1.3 抗折强度 |
| 4.2 碳酸钙和碳酸镁添加对刚玉-莫来石复相陶瓷的影响 |
| 4.2.1 物相分析 |
| 4.2.2 显微结构 |
| 4.2.3 抗折强度 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 有玻璃相产生时Mn~(4+)添加对刚玉-莫来石复相陶瓷的影响 |
| 5.1 原料配比 |
| 5.2 物相分析 |
| 5.3 显微结构分析 |
| 5.4 性能分析 |
| 5.4.1 体积密度 |
| 5.4.2 显气孔率 |
| 5.4.3 抗折强度 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（10）莫来石和刚玉—莫来石复相耐火原料的合成及应用性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 矾土资源现状 |
| 2.1.1 铝矾土的分类 |
| 2.1.2 高铝矾土(D-K型)煅烧过程的变化 |
| 2.1.3 高铝矾土(D-K型)熟料的物相组成及其特征 |
| 2.1.4 杂质对高铝矾土熟料的影响 |
| 2.2 莫来石耐火材料概述 |
| 2.2.1 莫来石的概况 |
| 2.2.2 莫来石的制备方法 |
| 2.2.3 莫来石质复合耐火制品 |
| 2.2.4 莫来石质耐火材料的应用 |
| 2.3 矾土基均质料的概述 |
| 2.3.1 矾土基耐火材料研究现状 |
| 2.3.2 矾土均质料的制备工艺 |
| 2.4 课题研究背景及意义 |
| 2.4.1 课题研究背景 |
| 2.4.2 课题研究意义 |
| 3 研究内容及其研究分析方法 |
| 3.1 研究内容 |
| 3.2 研究分析方法 |
| 3.2.1 实验设备 |
| 3.2.2 分析与检测 |
| 4 均质莫来石耐火原料的合成 |
| 4.1 烧结温度对均质莫来石原料常规性能指标的影响 |
| 4.1.1 线收缩率和失重率 |
| 4.1.2 体积密度和显气孔率 |
| 4.2 保温时间对均质莫来石原料的烧结性能影响 |
| 4.2.1 线变化率 |
| 4.2.2 体积密度和显气孔率 |
| 4.3 小结 |
| 5 均质刚玉-莫来石耐火原料的合成 |
| 5.1 烧结温度对均质刚玉-莫来石原料常规性能指标的影响 |
| 5.1.1 线收缩率和失重率 |
| 5.1.2 体积密度和显气孔率 |
| 5.2 保温时间对均质刚玉-莫来石原料的烧结性能影响 |
| 5.2.1 线变化率 |
| 5.2.2 体积密度和显气孔率 |
| 5.3 小结 |
| 6 均质莫来石和刚玉-莫来石原料的烧结机理研究 |
| 6.1 烧结过程中的反应机理研究 |
| 6.1.1 均质莫来石原料的物相组成分析 |
| 6.1.2 均质刚玉-莫来石原料的物相组成分析 |
| 6.2 湿法均化工艺对二次莫来石形成的影响 |
| 6.2.1 均质莫来石原料的显微结构分析 |
| 6.2.2 均质刚玉-莫来石原料的显微结构分析 |
| 6.3 烧结机理研究 |
| 6.3.1 烧结致密化过程分析 |
| 6.3.2 莫来石的生长发育过程分析 |
| 6.3.3 杂质成分对液相烧结的影响 |
| 6.4 小结 |
| 7 均质莫来石和刚玉-莫来石原料的烧结动力学研究 |
| 7.1 反应动力学参数的计算 |
| 7.1.1 Coats-Redfern积分法计算的反应动力学参数 |
| 7.1.2 Kissinger方法计算反应的动力学参数 |
| 7.2 低温阶段脱水动力学研究 |
| 7.3 高温阶段烧结动力学研究 |
| 7.4 小结 |
| 8 均质莫来石原料的应用性能研究 |
| 8.1 体积密度和显气孔率 |
| 8.2 常温耐压强度 |
| 8.3 热震稳定性 |
| 8.4 高温蠕变性 |
| 8.5 XRD物相分析 |
| 8.6 显微结构分析 |
| 8.7 小结 |
| 9 刚玉-莫来石均质料的应用性能研究 |
| 9.1 体积密度和气孔率 |
| 9.2 常温耐压强度 |
| 9.3 热震稳定性 |
| 9.4 高温蠕变性 |
| 9.5 XRD物相分析 |
| 9.6 显微结构分析 |
| 9.7 小结 |
| 10 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、刚玉莫来石质材料制品的机理分析（论文参考文献）
- [1]高炉关键部位耐火材料技术现状与发展[A]. 张艳利,彭西高,贾全利. 第十六届全国不定形耐火材料学术会议论文集, 2021
- [2]欧冶炉关键部位用耐火材料损毁机理分析及改进措施探讨[D]. 潘墩祥. 武汉科技大学, 2020(01)
- [3]硅溶胶对矾土基耐火材料结构与性能影响的研究[D]. 张千千. 郑州大学, 2020(02)
- [4]不同铝源对镁质材料中MgAlON形成机理的研究[D]. 张媛媛. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [5]抗三元正极材料侵蚀的KAlSi2O6-铝硅质匣钵材料制备与性能研究[D]. 丁达飞. 郑州大学, 2020(02)
- [6]钾钠碱金属对耐火材料的腐蚀行为研究[D]. 党灵霞. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [7]钛铝酸钙-矾土-碳化硅复相耐火材料制备与性能研究[D]. 陈建威. 武汉科技大学, 2019(01)
- [8]转炉炼钢无水副枪用耐火材料研究[D]. 蔡玮. 武汉科技大学, 2019(09)
- [9]Mn4+添加对刚玉—莫来石陶瓷结构及性能的影响[D]. 翟跃峰. 太原科技大学, 2019(04)
- [10]莫来石和刚玉—莫来石复相耐火原料的合成及应用性能研究[D]. 高长贺. 北京科技大学, 2018(02)