Ni催化作用下低碳MgO-C耐火材料的顯微結構特征及其性能研究.pdf

1、本文以低碳MgO-C耐火材料為研究對象，借助于X射線衍射分析、掃描電子顯微分析、透射電子顯微分析和能譜分析等技術對試樣的物相組成和顯微結構演化進行了分析;對試樣的常溫抗折強度、常溫耐壓強度、應力應變曲線、彎曲模量、高溫抗折強度、抗熱震性等進行了檢測;研究了抗氧化劑(Mg-Al合金粉、金屬Si粉)和催化劑Ni(NO3)2·6H2O添加量對低碳MgO-C耐火材料顯微結構和性能的影響;建立了催化劑作用下原位MgO晶須的生長模型。
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2、Mg-Al合金粉和金屬Si粉為抗氧化劑，以Ni(NO3)2·6H2O為催化劑，研究了催化劑添加量對低碳MgO-C耐火材料基質物相組成、顯微結構特征和試樣抗熱震性及力學性能的影響。結果表明:經1200℃熱處理后，試樣中Mg-Al合金被氧化，進一步反應生成MgAl2O4，試樣中有頂端為Ni微球的MgAl2O4晶須生成，其直徑為400-500nm，長徑比在30-40之間;經1400℃熱處理后，金屬Si消失，試樣中有AlN相和SiC晶須生成，M

3、gAl2O4生成量增加，但其晶須直徑及長徑比無明顯變化;當催化劑加入量分別為0.4％、0.6％時，試樣的抗熱震性能和斷裂韌性都得到提高。
　　以Mg-Al合金粉為抗氧化劑，以Ni(NO3)2·6H2O為催化劑，研究了不同催化劑添加量對低碳MgO-C耐火材料基質顯微結構特征和力學性能的影響。結果表明:含Ni(NO3)2·6H2O試樣在經1200℃埋炭熱處理后可原位生成碳納米管(CNT)和MgO晶須;經1400℃埋炭熱處理后，試樣中M

4、gO晶須長度和直徑變化不明顯。加入催化劑試樣的常溫抗折強度、常溫耐壓強度、斷裂位移量和殘余耐壓強度分別提升66％、47％、13％和26％，其中催化劑添加量為0.6wt.％的試樣綜合性能較優(yōu)。由Ni(NO3)2·6H2O前驅體中還原出的納米Ni可在高溫環(huán)境下形成液相，能較好溶解Mg(g)和CO(g)，且通過溶解-擴散-析出機制生長出MgO晶須，MgO晶須的生長過程符合V-L-S生長機理。
　　以Mg-Al合金粉為抗氧化劑，以Ni(N