Πυρίμαχα χυτάσυχνά παρουσιάζουν σημαντική μείωση της αντοχής σε ενδιάμεσες θερμοκρασίες (συνήθως 800 μοίρες -1000 μοίρες ή υψηλότερες). Αυτό οφείλεται κυρίως στην αφυδάτωση, την ανακρυστάλλωση και τη φυσική συρρίκνωση των υδριτών στο συνδετικό υλικό, που οδηγεί σε μια πορώδη δομή. Για να βελτιωθεί η αντοχή σε ενδιάμεση θερμοκρασία των χυτών πυρίμαχων υλικών, μπορεί κανείς να επικεντρωθεί σε διάφορες βασικές διαστάσεις: αναλογία πρώτης ύλης, βελτιστοποίηση συστήματος συνδετικών, χρήση προσθέτων και τεχνικές κατασκευής. Ακολουθούν συγκεκριμένες στρατηγικές βελτίωσης:
I. Βελτιστοποίηση πρώτων υλών και αντιστάθμιση χημικών αντιδράσεων
Αυτή είναι η πιο άμεση και αποτελεσματική μέθοδος. Ο πυρήνας είναι να χρησιμοποιήσει την επέκταση όγκου που δημιουργείται από τη χημική αντίδραση για να αντισταθμίσει τη συρρίκνωση κατά τη σύντηξη.
1. Προσθήκη λεπτής σκόνης Al2O3: Η προσθήκη κατάλληλης ποσότητας λεπτής σκόνης Al2O3 (άλφα αλουμίνα) σε πυρίμαχα χυτά αργιλικά είναι κρίσιμης σημασίας. Σε ενδιάμεσες θερμοκρασίες, υφίσταται μια χημική αντίδραση με αποτέλεσμα διαστολής, αντισταθμίζοντας τη μείωση της αντοχής που προκαλείται από τη συρρίκνωση του όγκου. Ειδικά όταν το συνδετικό είναι τσιμέντο αλουμίνας CA-70 υψηλής-70, η προσθήκη αυτής της λεπτής σκόνης μπορεί ακόμη και να αυξήσει την αντοχή σε ενδιάμεση θερμοκρασία αντί να τη μειώσει.
2. Εισαγωγή ενεργών πληρωτικών: Το καθαρό αργιλικό τσιμέντο συνδυάζεται με ατμό πυριτίας. Στους 800-1200 βαθμούς , ο καπνός του πυριτίου αντιδρά με το οξείδιο του ασβεστίου για να σχηματίσει μια ενισχυτική φάση ανορθίτη, η οποία μπορεί να αυξήσει αποτελεσματικά την αντοχή σε ενδιάμεση θερμοκρασία κατά περίπου 20%.
II. Προσθήκη παραγόντων πυροσυσσωμάτωσης και διογκωτικών παραγόντων
Με την εισαγωγή συγκεκριμένων ορυκτών πρώτων υλών, η συμπεριφορά πυροσυσσωμάτωσης ή η σταθερότητα όγκου του υλικού σε ενδιάμεσες θερμοκρασίες μπορεί να αλλάξει.
1. Προσθήκη μαλακής αργίλου (παράγοντας πυροσυσσωμάτωσης): Η προσθήκη 3%-6% μαλακής αργίλου μπορεί να προωθήσει την πυροσυσσωμάτωση του χυτεύσιμου σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, αλλάζοντας τη μικροδομή και αυξάνοντας έτσι την ενδιάμεση- αντοχή σε θερμοκρασία, ακόμη και υπερβαίνοντας την αντοχή σε ξήρανση σε φούρνο.
2. Χρήση ανδαλουσίτου (ενίσχυση υψηλής-θερμοκρασίας): Παρόλο που ο ανδαλουσίτης λειτουργεί κυρίως σε υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 1300 μοίρες), εάν το σκεύασμα είναι σωστά σχεδιασμένο (προστεθεί σε μορφή λεπτής σκόνης), ο μουλλίτης και η περίσσεια SiO2 που δημιουργούνται κατά την αποσύνθεσή του, η οποία βοηθά στη διατήρηση της αντοχής του σε υψηλές θερμοκρασίες. ενδιάμεσο εύρος θερμοκρασίας.
3. Χρήση καρβιδίου βορίου: Το καρβίδιο του βορίου μαλακώνει σε υψηλές θερμοκρασίες και προσκολλάται στην επιφάνεια των σωματιδίων, συμβάλλοντας στην πύκνωση. Το φιλμ οξειδίου B2O3 που σχηματίζεται στην επιφάνειά του παρέχει αντίσταση στην οξείδωση, ενώ οι στηλώδεις κρύσταλλοι που δημιουργούνται μειώνουν το πορώδες και βελτιώνουν την αντοχή της ενδιάμεσης θερμοκρασίας.
III. Βελτίωση του συστήματος συγκόλλησης:
Το συνδετικό υλικό είναι ο «σκελετός» των πυρίμαχων χυτών. Η επιλογή ενός κατάλληλου συνδετικού μπορεί να αλλάξει θεμελιωδώς την αδυναμία στην αντοχή της ενδιάμεσης θερμοκρασίας.
1. Χρήση τσιμέντου υψηλής απόδοσης{{1}: Το καθαρό τσιμέντο αργιλικού ασβεστίου (CA-70 ή ανώτερης ποιότητας) πρέπει να χρησιμοποιείται όποτε είναι δυνατόν. Σε σύγκριση με το συνηθισμένο τσιμέντο CA-50, έχει καλύτερο ρυθμό συγκράτησης αντοχής στο στάδιο της ενδιάμεσης θερμοκρασίας.
2. Σύνθετα συνδετικά: Το τσιμέντο συνδυάζεται με χημικά συνδετικά (όπως φωσφορικά άλατα), ή χρησιμοποιούνται συνεκτικά συνδετικά (όπως κολλοειδές διοξείδιο του πυριτίου και κολλοειδές αλουμίνα). Αυτές οι μέθοδοι συγκόλλησης σχηματίζουν μια σταθερή δομή δικτύου σε ενδιάμεσες θερμοκρασίες, σε αντίθεση με τα καθαρά συνδετικά ενυδάτωσης που είναι επιρρεπή σε κατάρρευση λόγω αφυδάτωσης.
IV. Βελτιστοποίηση μικροδομής και μεγέθους σωματιδίων:
Χρησιμοποιούνται φυσικές μέθοδοι για να γίνει η εσωτερική δομή του υλικού πιο συμπαγής και να μειωθούν τα ελαττώματα.
1. Κατανομή λογικού μεγέθους σωματιδίων: Βελτιστοποιήστε την κατανομή σωματιδίων αδρανών (όπως κορούνδιο και μουλλίτη), ακολουθώντας την αρχή της πλησιέστερης συσκευασίας για τη μείωση του εσωτερικού πορώδους.
2. Εισαγωγή της τεχνολογίας Micropowder: Προσθέστε κατάλληλες ποσότητες μικροσκόνης ενεργοποιημένης αλουμίνας ή μικροσκόνης πυριτίου, χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα πλήρωσης της μικροσκόνης για τη μείωση του φαινομένου πορώδους, την αύξηση της πυκνότητας του υλικού και συνεπώς τη βελτίωση της αντοχής.
V. Έλεγχος κατασκευής και ωρίμανσης:
Ακόμη και με την καλύτερη σύνθεση πυρίμαχων χυτών υλικών, η ακατάλληλη κατασκευή θα μειώσει σημαντικά την αντοχή.
1. Αυστηρός έλεγχος της προσθήκης νερού: Η υπερβολική προσθήκη νερού θα αυξήσει σημαντικά το πορώδες και θα μειώσει την πυκνότητα. Η ποσότητα προσθήκης νερού πρέπει να τηρείται αυστηρά σύμφωνα με τη συνιστώμενη ποσότητα του κατασκευαστή κατά την ανάμειξη.
2. Τυποποιήστε τη διαδικασία ψησίματος: Κατά τη θέρμανση στο στάδιο μεσαίας θερμοκρασίας (ειδικά 900 βαθμοί -1200 βαθμοί), πρέπει να διασφαλιστεί επαρκής χρόνος διατήρησης για να επιτραπεί η πλήρης αφυδάτωση και η ανακρυστάλλωση των ένυδρων, αποφεύγοντας το ράγισμα ή τη χαλαρή δομή λόγω υπερβολικής θέρμανσης.
