1. Perfformiad a phrif ffactorau dylanwadol castables magnesiwm alwminiwm purdeb uchel
Purdeb uchelcastables alwminiwm-magnesiwmyn cael eu datblygu yn seiliedig ar castables alwminiwm a magnesiwm. Y pwrpas yw gwella ymwrthedd cyrydiad a pherfformiad tymheredd uchel castables alwminiwm, yn ogystal â gwrthiant athreiddedd a sefydlogrwydd sioc thermol castables magnesiwm. Mae ei bwynt sypynnu yn disgyn ar ochr alwminiwm y diagram cyfnod deuaidd MgO-Al2O3. Mae prif gydran y castable, Al2O3, yn adweithio â MgO ar dymheredd uchel i ffurfio asgwrn cefn, ynghyd ag ehangiad cyfaint o tua 7%. Er mwyn atal y difrod a achosir gan y straen ehangu hwn yn ystod y defnydd, dewisodd yr astudiaeth arbrofol ddau ddeunydd crai gwahanol, magnesia ymdoddedig a spinel magnesiwm-alwminiwm, i astudio dylanwad ymwrthedd slag y deunydd. Mae'r canlyniadau'n dangos, pan ychwanegir swm penodol o magnesia, bod y castable yn cael ei iro mewn ychydig bach o gyfnod hylif, yn enwedig pan gaiff ei ddefnyddio o dan bwysau statig dur tawdd, mae'r adwaith sintering yn uwch, a ffurfiwyd y corff rhydd gan mae ehangu spinel yn dod yn fwy cryno. Gall magnesia gyda maint gronynnau priodol wneud y castable yn dal i ddangos ehangiad bach ar dymheredd uchel, cynnal cywirdeb, ac mae hefyd yn fuddiol i leihau cyrydiad. Fodd bynnag, po fwyaf garw yw maint gronynnau critigol magnesia neu'r swm a ychwanegir yn fwy na 4C, mae'r cyrydiad yn tueddu i gynyddu oherwydd ehangu gormodol, diraddio sefydliadol, a threiddiad slag dyfnach.
Mae asgwrn cefn presynthesized yn cael ei gyflwyno i gymryd lle magnesia ymdoddedig. Mae'r astudiaeth yn credu mai'r cynnwys spinel mwy damcaniaethol, y gorau yw ymwrthedd cyrydiad y castable, tra bod dyfnder treiddiad slag yw'r lleiaf pan fo'r cynnwys asgwrn cefn yn 10% i 30%, ac mae'r cynnwys spinel yn fwy na 50%, ac mae'n cynyddu gyda cynnydd mewn cynnwys asgwrn cefn. Mae maint gronynnau spinel gyda dosbarthiad unffurf o bowdr micro yn fwyaf effeithiol wrth rwystro'r pilio strwythurol a achosir gan dreiddiad slag. Canfu'r astudiaeth fod y gydran asgwrn cefn yn chwarae rhan bendant yng ngwrthiant slag y clincer spinel ei hun a'r castable wedi'i wneud o asgwrn cefn wedi'i gymysgu â chorundwm. Y cynnwys MgO delfrydol mewn spinel yw 3% i 5%. Mae powdr silicon hefyd yn effeithiol wrth atal straen ehangu spinel. Mae astudiaethau wedi dangos, ar dymheredd isel, bod powdr silicon a phowdr MgO yn cynhyrchu sylweddau MSH, a all atal hydradiad periclase, gwella hylifedd castables, a chynyddu dwysedd castables. Ar dymheredd uchel, mae MSH yn dadhydradu ac yn adweithio â CaO i gynhyrchu cynhyrchion sy'n toddi'n isel i gynhyrchu dadffurfiad plastig ac amsugno straen ehangu tymheredd uchel. Fodd bynnag, wrth i faint o bowdr silicon gynyddu, mae maint y cyfnod hylif a gynhyrchir ar dymheredd uchel yn cynyddu, ac mae'r ymwrthedd creep tymheredd uchel yn lleihau. O dan amodau pwysedd dur tawdd, mae'r deunydd yn dueddol o or-sintering a chracio, gyda mwy o graciau, craciau ehangach, a phlicio dyfnach. Yn gyffredinol, defnyddir powdr sment a silicon fel rhwymwr cyfansawdd.
Yn fyr, mae gan castables alwminiwm-spiel a castables alwminiwm-magnesiwm unffurfiaeth sefydliadol dda, ymwrthedd ymgripiad tymheredd uchel, sefydlogrwydd sioc thermol, ac erydiad slag a gwrthiant treiddiad. Y prif wahaniaeth rhwng y ddau yw bod y cyntaf yn cyflwyno spinel wedi'i syntheseiddio ymlaen llaw, ac mae'r cryfder ar ôl tanio ar wahanol dymereddau yn isel, mae cryfder hyblyg tymheredd uchel yn fawr, mae sefydlogrwydd cyfaint yn dda, ac mae'r gyfradd newid llinol yn fach; mae'r olaf yn adweithio i ffurfio spinel pan gaiff ei ddefnyddio ar dymheredd uchel, ac mae'r cryfder ar ôl tanio ar dymheredd gwahanol yn fawr, mae'r ymwrthedd creep tymheredd uchel yn gryf, mae'r dwysedd yn drwchus, ac mae'r gyfradd newid llinol yn fawr.
2. Difrod o castables alwminiwm-magnesiwm purdeb uchel
Yn y bôn, mae castables asgwrn cefn alwminiwm a castables magnesiwm aluminua yr un system ar dymheredd uchel, a'r prif gyfnodau crisial yw asgwrn cefn corundwm ac alwminiwm-gyfoethog. Mae'r ffactorau sy'n effeithio ar wrthwynebiad slag castables yn gymhleth iawn, megis math o ddur, cyfansoddiad slag, amodau mwyndoddi, ac ati, ond fe'u rheolir yn bennaf gan gyfansoddiad mwynau a microstrwythur y castables. Mae'r FeO a'r MnO yn y slag asgwrn cefn llawn alwminiwm a ddaliwyd yn meddiannu'r swyddi gwag cation gyntaf ac yn disodli rhan o'r MgO i ffurfio hydoddiant asgwrn cefn cyfansawdd gyda chyfansoddiad nodweddiadol o Mg0.7{0Mn{ {7}}.08Fe0.21Al2.00O4. Mae dadansoddiad chwiliwr electron yn dangos bod hydoddedd solet Fe a Mn mewn asgwrn cefn mân yn yr un ardal yn fras yr un peth, tra bod cynnwys elfennau Fe a Mn ar ymyl gronynnau asgwrn cefn mwy yn llawer uwch na'r hyn y tu mewn i y gronynnau. Mae dadansoddiad cemegol a dadansoddiad diffreithiant pelydr-X o'r samplau ar ôl cyrydiad slag hefyd yn dangos bod cysonyn dellt y asgwrn cefn yn gostwng yn raddol o'r arwyneb gweithio i'r tu mewn, sy'n gyson â newid cynnwys Fe2O3 ym mhob haen. Wrth i hydoddedd solet Fe2O3 ym mhob haen leihau, mae cysonyn dellt a dwyster diffreithiant y asgwrn cefn yn dod yn agosach at asgwrn cefn yr haen wreiddiol. Mae Corundum yn amsugno CaO yn y slag i gynhyrchu mwynau aluminate calsiwm a solidify. Mae arsylwi microsgop optegol yn dangos bod cylchoedd adwaith aluminate calsiwm tebyg i blât ar ymylon y gronynnau corundum yn yr haen treiddiad sampl, ac mae yna nifer fawr o fwynau CA6 tebyg i nodwydd yn y matrics. Mae SiO2 yn hyrwyddo crisialu a thwf CA6, sy'n gwneud y mandyllau yn fwy manwl ac yn ffurfio haen rhwystr dwysach. Mae'r slag gweddilliol yn gyfoethog mewn SiO2 ac yn dod yn gludiog ac yn anodd ei dreiddio. Yn wahanol i castables asgwrn cefn alwminiwm, er bod castables alwminiwm-magnesiwm yn ffurfio cyfnodau mwy hylif ar dymheredd uchel, mae'r grawn asgwrn cefn MgO ac Al2O3 sydd newydd ei ffurfio yn iawn, mae ganddynt lawer o ddiffygion, ac mae ganddynt gysonyn dellt bach. Mae SiO2 yn gwneud y spinel yn fwy darniog, yn hyrwyddo datrysiad solet Al2O3 yn y spinel, ac yn ffurfio spinel llawn alwminiwm gyda chrynodiad diffyg dellt uwch. Yn ogystal, mae'r castable hefyd yn ddwysach, felly mae'r ymwrthedd slag, yn enwedig y gwrthiant i dreiddiad slag, yn well.
