含稀土鎂砂的制備與其結(jié)構(gòu)性能的研究.pdf

1、燒結(jié)鎂砂是堿性耐火材料的一種基礎(chǔ)性原料。燒結(jié)鎂砂的密度,晶粒尺寸,晶界結(jié)合相的分布狀態(tài)及性質(zhì)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(jié)與顯微結(jié)構(gòu)影響,含稀土鎂砂對鎂質(zhì)耐火材料性能影響。
　　 為了研究稀土氧化物對氧化鎂燒結(jié)與結(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)構(gòu)。結(jié)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(jié)致密化都有促進(jìn)作用,其中氫氧化鎂加入3wt.%Y2O31700℃燒結(jié)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(jié)后的氧化鎂晶體發(fā)育良好,晶粒長大,晶粒結(jié)合致密;(3)氫氧化鎂比碳酸鎂燒結(jié)后氧化鎂的晶粒尺寸更大,晶粒間結(jié)合更加緊密。
　　 為

3、了研究稀土氧化物對鎂砂燒結(jié)與結(jié)構(gòu)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(jié)3小時,制成試樣。研究了稀土種類和加入量,復(fù)合稀土,燒結(jié)溫度,不同鈣硅比原料對含稀土鎂砂燒結(jié),抗水化及顯微結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)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(zhì)CaO和SiO

4、2反應(yīng)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(jìn)燒結(jié)。不同鈣硅比燒結(jié)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(jié)溫度的提高對含Y2O3鎂砂燒結(jié)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(fù)合稀土氧化物對兩種鈣硅比菱鎂石為原料制得試樣燒結(jié)性能都有促進(jìn)作用,且以添加1.5wt.%Y2O3+1.5wt.%La2O3對試樣燒結(jié)致密化促進(jìn)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(jié)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(zhì)耐火材料性能影響:以不同粒度的電熔鎂砂和含Y2O3鎂砂細(xì)粉為主要原料,研究了含Y2O3鎂砂細(xì)粉對鎂質(zhì)耐火材