DYLANWAD TYMHEREDD CYN-SETROL O GRANTIAU GRAS ANDALUSITE AR WRTHIANT SIOC THERMAL DEUNYDD MULLITE-CORUNDWM

Mae adeiledd grisial andalusite (Al₂O₃·SiO₂) yn perthyn i'r system orthorhombig, a nodweddir cyfernod ehangu thermol ei ronynnau gan anisotropi. Ar dymheredd uchel, mae'n trawsnewid yn anadferadwy i gyfnod gwydr mullite a chyfoethog SiO₂, ac mae ei gyfernod ehangu thermol yn newid yn unol â hynny. Yn ystod y broses amliteization, bydd yr echel grisial yn newid ac yn dod yn grisialau mullite colofnog hir. Bydd y microcracks a achosir gan ddiffyg cyfatebiaeth cyfernodau ehangu thermol yn y sampl yn effeithio ar wrthwynebiad sioc thermol y sampl, a gall cyn-sintering gronynnau andalusite liniaru'r effaith uchod
Gall newid y tymheredd cyn-llosgi reoli maint y mulliteization, a bydd cyfernod ehangu thermol rhai gronynnau bras mullite hefyd yn newid, a fydd yn effeithio ar y gwahaniaeth cyfernod ehangu thermol rhwng y gronynnau andalusite bras a'r matrics, gan effeithio ar y gwrthiant sioc thermol. o'r sampl. Yn y gwaith hwn, ychwanegwyd 20 y cant (w) gronynnau andalusit bras (gronynnedd o 5-3 mm) wedi'u tanio ymlaen llaw ar 1300-1600 radd at yr anhydrin mullite-corundum i archwilio effaith tymheredd cyn-sintering andalusite ar y Astudiwyd effaith maint crac, ac astudiwyd effaith tymheredd cyn-sintering ar ymwrthedd sioc thermol o anhydrin mullite-corundum.
prawf
1.1 Deunyddiau crai
The raw materials are: South African andalusite coarse particles without pre-sintering and pre-sintering at 1300, 1400, 1500, 1600 ℃ for 3 hours, the particle size is 5~3mm, w(Al₂O₃)>57%, w(SiO₂)≈40 %; sintered mullite particles, particle size 3~1 and ≤1mm, w(Al₂O₃)≈69%; tabular corundum powder, w(Al₂O₃)>98%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); active oxidation Aluminum powder, w(Al₂O₃)>99%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); SiO₂ micropowder, w(SiO₂)>95 y cant , maint gronynnau d50=100nm Llai na neu hafal i . Mae'r rhwymwr yn hylif gwastraff mwydion.
1.2 Paratoi sampl
Fformiwla sampl (w) yw: 5~3mm agreg adalusite (heb ei danio ymlaen llaw na'i danio ymlaen llaw ar wahanol dymereddau) 20 y cant , 3-1 a Llai na neu'n hafal i 1mm mullit agreg 2{ {11}} y cant yr un, Llai na neu'n hafal i 0.044mm Mae'r powdr corundum tablaidd yn 31 y cant, y powdr alwmina actifedig Llai na neu'n hafal i 0.044mm yw 6 y cant, ac mae'r micropowdwr SiO₂ yn 3 y cant. Pwyswch agregau andalusite a mullite yn ôl eu trefn yn ôl y cyfrannau, a chymysgwch yr holl bowdrau mân (corundwm tablaidd, alwmina wedi'i actifadu a micropowdwr SiO₂) wedi'u pwyso gyda'i gilydd a'u rhoi mewn melin bêl i'w cyn-gymysgu am 2 awr. Yn gyntaf, ychwanegwch y cyfanred i'r cymysgydd a'i gymysgu â'r hylif gwastraff mwydion am 3 munud, yna ychwanegwch y powdr wedi'i gymysgu ymlaen llaw a'i gymysgu am 15 munud. Mae'r mwd cymysg unffurf yn cael ei wasgu i mewn i sampl hir o 25mm × 25mm × 125mm gyda mowld dur ar beiriant profi pwysau ar bwysedd o 200MPa. Ar ôl sychu ar 110 gradd am 24 awr, caiff ei roi mewn ffwrnais drydan labordy a'i gadw ar 1450 gradd am 3h. tanio.
Yn ogystal, cymerir rhan powdr mân y fformiwla ar gyfer sypynnu, a gwneir y sampl matrics trwy gymysgu, mowldio a thanio yn yr un modd ag uchod, a ddefnyddir ar gyfer prawf ehangu thermol.
1.3 Profi Perfformiad
Dadansoddwyd cyfansoddiad cam y gronynnau andalusite ar ôl cyn-losgi gan ddadansoddwr diffreithiant BRUKERD8Focus ×, yr ystod sganio oedd 10 gradd ~70 gradd, y foltedd oedd 40kV, y cerrynt oedd 30mA, a maint y cam oedd 0.02 gradd ; yn ôl GB/T7320-2008, mesurwyd y calchynnu gan y dull gwialen alldaflunydd. Ehangiad thermol samplau ôl-fatrics ar 25-950 gradd . Yn ôl GB/T2997-2000, mae dwysedd swmp a mandylledd ymddangosiadol y samplau ar ôl eu llosgi yn cael eu profi, mae'r gyfradd newid llinol ar ôl llosgi yn cael ei brofi yn ôl GB/T5988-2007, cryfder hyblyg ar dymheredd ystafell yn cael ei brofi yn ôl GB/T3001-2007, a chaiff y cryfder hyblyg ar dymheredd ystafell ei brofi yn ôl YB/T376.2 Ym 1995, profwyd ymwrthedd sioc thermol y samplau tanio (a nodweddir gan gyfradd cadw ystwythder cryfder ar ôl 5 gwaith o siociau thermol wedi'u hoeri ag aer ar 950 gradd ), a mesurwyd y modwlws elastig gan ddefnyddio profwr modwlws elastig tymheredd arferol (DEMA-01); Mae microsgop electron sganio ZEISSLICMA yn dadansoddi microstrwythur y sampl tanio. Mae angen gwella'r sampl â resin cyn y prawf, ac yna ei gyrydu gan asid hydrofluorig am 15s ac yna ei chwistrellu ag aur.
Canlyniadau a thrafodaeth
2.1 Dadansoddiad cam o ronynnau bras andalusite ar ôl calchynnu
Ar ôl calcination ar 1300 gradd, y prif gamau yw andalwit a swm bach o chwarts, sy'n nodi nad yw mullite wedi dechrau eto; Mae rhan ohono yn amryfal; mae'r cyfan yn amilaidd ar ôl canu ymlaen llaw ar 1600 gradd , sy'n dangos ei fod i gyd wedi bod yn aml. Gellir gweld bod y cynnwys andalusite gweddilliol yn y cyfanred ar ôl cyn-sintering yn gostwng gyda'r cynnydd yn y tymheredd cyn-sintering, ac mae cyfradd trosi mullite andalusite yn cynyddu gyda chynnydd tymheredd cyn-sintering.
2.2 Priodweddau ffisegol y sampl
Gyda chynnydd tymheredd cyn-sintering y gronynnau andalusite bras, mae ehangiad y sampl yn gostwng yn raddol nes ei fod yn crebachu. Mae Andalusite yn cael ei drawsnewid yn wydr mullite a SiO{2-gyfoethog{2-yn ystod y broses cyn-sintering, a chyda'r cynnydd yn y tymheredd cyn-sintering, mae gradd amliteization andalusite yn cynyddu, a'r gwydr cyfoethog SiO cam hefyd yn cynyddu; in mullite-corundum Yn ystod y broses sintering y sampl, bydd y andalalosit gweddilliol yn parhau i mullite. Ar y naill law, gyda'r cynnydd yn y tymheredd andalusite cyn-sintering, gostyngodd y swm o andalwit gweddilliol, felly mae ehangu cyfaint y gronynnau andalusite bras yn parhau i mullite yn ystod y broses sintering y sampl gostwng yn raddol; Gyda chynnydd y tymheredd sintering, mae cyfnod gwydr cyfoethog SiO yn cynyddu, fel bod effaith y cyfnod hylif i hyrwyddo sintro yn cael ei gryfhau'n raddol. Yn seiliedig ar y ddau reswm hyn, mae'r sampl tanio yn newid o ehangu i grebachu gyda chynnydd tymheredd cyn-danio gronynnau andalusite bras.
Gyda'r cynnydd mewn tymheredd calchynnu andalusite, cynyddodd y modwlws elastig o samplau wedi'u calchynnu yn barhaus, o 20.23GPa gyda andalusite heb ei galchynnu i 36.98GPa gyda andalusite calchynnu 1600 gradd. Gyda'r cynnydd yn y tymheredd cyn-sintering, mae gradd amlliteization o ronynnau andalusite bras yn cynyddu, mae'r gwahaniaeth mewn cyfernod ehangu thermol rhwng cyfanred a matrics yn lleihau, ac mae maint y microcracks a achosir gan ddiffyg cyfatebiaeth cyfernod ehangu thermol yn gostwng yn raddol. Cynyddodd modwlws elastig andalusite gydag ychwanegu tymheredd cyn-sintering andalusite.
Gyda'r cynnydd yn y tymheredd cyn-sintering o andalwit, cynyddodd cryfder flexural ar dymheredd ystafell y samplau tanio yn raddol, ond gostyngodd y gyfradd cadw cryfder yn raddol ar ôl bod yn destun siociau thermol wedi'u hoeri ag aer ar 950 gradd am 5 gwaith. Gall hyn fod oherwydd gyda'r cynnydd yn y tymheredd cyn-sintering, mae'r radd o amliteization o andalwit yn cynyddu, ac mae'r gwahaniaeth mewn cyfernod ehangu thermol rhwng agregau a matrics yn lleihau. Yn ystod sintering ac oeri, nid yw'r cyfernod ehangu thermol o agregau a matrics yn cyfateb. Mae maint y micro-graciau hefyd yn cael ei leihau'n raddol, tra na all y micro-graciau llai o faint chwarae rhan wrth leddfu straen thermol, atal craciau newydd a lluosogi crac yn ystod y broses sioc thermol, gan arwain at ostyngiad graddol yn y sioc thermol. ymwrthedd y sampl. . Felly, o'i gymharu ag ychwanegu gronynnau mawr anddalusite wedi'u tanio ymlaen llaw, mae gan yr anhydrin mullite-corundum gyda gronynnau bras andalusite heb eu tanio (5 ~ 3mm) well ymwrthedd sioc thermol.