含稀土鎂砂的制備與其結構性能的研究.pdf

1、燒結鎂砂是堿性耐火材料的一種基礎性原料。燒結鎂砂的密度,晶粒尺寸,晶界結合相的分布狀態(tài)及性質決定堿性耐火材料使用性能。本課題主要研究了稀土氧化物對氧化鎂及鎂砂燒結與顯微結構影響,含稀土鎂砂對鎂質耐火材料性能影響。
　　 為了研究稀土氧化物對氧化鎂燒結與結構影響,以分析純的碳酸鎂和氫氧化鎂為原料,加入3.0wt.％的五種稀土氧化物在1600℃,1650℃,1700℃下燒結3小時,制成試樣;借助于X射線衍射儀(XRD),掃描電子顯微

2、鏡(SEM),能譜分析儀(EDS)等表征試樣的物相組成,晶體發(fā)育情況,顯微結構。結果表明:(1)稀土氧化物的引入對氫氧化鎂和碳酸鎂為原料制備的氧化鎂的燒結致密化都有促進作用,其中氫氧化鎂加入3wt.%Y2O31700℃燒結試樣體積密度最大為3.50g/cm3;(2)稀土氧化物的引入使氫氧化鎂和碳酸鎂燒結后的氧化鎂晶體發(fā)育良好,晶粒長大,晶粒結合致密;(3)氫氧化鎂比碳酸鎂燒結后氧化鎂的晶粒尺寸更大,晶粒間結合更加緊密。
　　 為

3、了研究稀土氧化物對鎂砂燒結與結構影響;選取兩種不同鈣硅比菱鎂石為原料,加入五種稀土氧化物在1600℃,1650℃,1700℃下燒結3小時,制成試樣。研究了稀土種類和加入量,復合稀土,燒結溫度,不同鈣硅比原料對含稀土鎂砂燒結,抗水化及顯微結構的影響。結果表明:(1)稀土氧化物引入有利于試樣體積密度的提高及晶體發(fā)育,且隨著稀土氧化物加入量的增加試樣體積密度呈增大趨勢。Y2O3,La2O3、Nd2O3、Sm2O3能與鎂砂中的雜質CaO和SiO

4、2反應生成耐高溫稀土硅酸鹽化合物分布在晶粒之間,CeO2以游離狀態(tài)分布,且固溶到MgO晶粒中,造成晶格畸變,促進燒結。不同鈣硅比燒結鎂砂試樣相比較,高鈣硅比(C/S=5.90)試樣的體積密度大于低鈣硅比(C/S=1.17)試樣。(2)Y2O3和CeO2都可以顯著提高試樣的抗水化性能,V2O3和CeO2最佳加入量分別為1.0wt.%和3.0wt.%。燒結溫度的提高對含Y2O3鎂砂燒結性能和抗水化性能顯著改善,而對含CeO2試樣影響不大。(

5、3)含有Y2O3復合稀土氧化物對兩種鈣硅比菱鎂石為原料制得試樣燒結性能都有促進作用,且以添加1.5wt.%Y2O3+1.5wt.%La2O3對試樣燒結致密化促進作用最大。(4)不同的制備方法的試樣相比較,以一步煅燒成輕燒氧化鎂加入稀土氧化物1600℃燒結的試樣體積密度最大,顯氣孔率最低。
　　 為了研究含稀土氧化物鎂砂對鎂質耐火材料性能影響:以不同粒度的電熔鎂砂和含Y2O3鎂砂細粉為主要原料,研究了含Y2O3鎂砂細粉對鎂質耐火材