ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΠΡΟ-ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΧΟΝΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΑΝΔΑΛΟΥΣΙΤΗ ΣΤΗΝ ΑΝΤΟΧΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΟΝΔΥΣΗΣ ΤΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΠΟΛΛΑΠΛΟΥ-ΚΟΡΩΝΔΙΟΥ

Η κρυσταλλική δομή του ανδαλουσίτη (Al2O3·SiO2) ανήκει στο ορθορομβικό σύστημα και ο συντελεστής θερμικής διαστολής των σωματιδίων του χαρακτηρίζεται από ανισοτροπία. Σε υψηλή θερμοκρασία, μετατρέπεται αμετάκλητα σε γυάλινη φάση μούλιτης και πλούσια σε SiO2 και ο συντελεστής θερμικής διαστολής του αλλάζει ανάλογα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πολυτιοποίησης, ο άξονας των κρυστάλλων θα αλλάξει και θα γίνει μακριές στηλώδεις κρύσταλλοι μουλλίτη. Οι μικρορωγμές που προκαλούνται από την αναντιστοιχία των συντελεστών θερμικής διαστολής στο δείγμα θα επηρεάσουν την αντίσταση σε θερμικό σοκ του δείγματος και η προ-συσσωμάτωση των σωματιδίων ανδαλουσίτη μπορεί να μετριάσει το παραπάνω αποτέλεσμα
Η αλλαγή της θερμοκρασίας πριν την καύση μπορεί να ελέγξει τον βαθμό πολυμορφοποίησης και ο συντελεστής θερμικής διαστολής ορισμένων χονδροειδών σωματιδίων mullite θα αλλάξει επίσης, γεγονός που θα επηρεάσει τη διαφορά του συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ των χονδροειδών σωματιδίων ανδαλουσίτη και της μήτρας, επηρεάζοντας έτσι την αντίσταση σε θερμικό σοκ του δείγματος. Σε αυτήν την εργασία, 20 τοις εκατό (w) χονδροειδή σωματίδια ανδαλουσίτη (κοκκοποίηση 5-3 mm) προπυροδοτημένα σε 1300-1600 βαθμό προστέθηκαν στο πυρίμαχο μουλίτη-κορούνδιο για να διερευνηθεί η επίδραση της θερμοκρασίας προπυροσυσσωμάτωσης ανδαλουσίτη Μελετήθηκε η επίδραση του μεγέθους της ρωγμής και μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης στην αντοχή σε θερμικό σοκ του πυρίμαχου μουλίτη-κορούνδιου.
δοκιμή
1.1 Πρώτες ύλες
The raw materials are: South African andalusite coarse particles without pre-sintering and pre-sintering at 1300, 1400, 1500, 1600 ℃ for 3 hours, the particle size is 5~3mm, w(Al₂O₃)>57%, w(SiO₂)≈40 %; sintered mullite particles, particle size 3~1 and ≤1mm, w(Al₂O₃)≈69%; tabular corundum powder, w(Al₂O₃)>98%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); active oxidation Aluminum powder, w(Al₂O₃)>99%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); SiO₂ micropowder, w(SiO₂)>95 τοις εκατό , μέγεθος σωματιδίου d50=100nm Μικρότερο ή ίσο με . Το συνδετικό είναι υγρό απόβλητο πολτού.
1.2 Προετοιμασία δείγματος
Ο τύπος του δείγματος (w) είναι: 5~3 χιλιοστά συσσωματώματα ανδαλουσίτου (όχι προπυρισμένο ή προπυρισμένο σε διαφορετικές θερμοκρασίες) 20 τοις εκατό , 3-1 και μικρότερο ή ίσο με 1 χιλιοστό αδρανή mullite 2{ {11}} τοις εκατό το καθένα, Λιγότερο από ή ίσο με 0,044 mm Η σκόνη κορούνδιου σε πίνακα είναι 31 τοις εκατό, η σκόνη ενεργοποιημένης αλουμίνας Λιγότερη ή ίση με 0,044 mm είναι 6 τοις εκατό και η μικροσκόνη SiO2 είναι 3 τοις εκατό. Ζυγίζονται τα συσσωματώματα ανδαλουσίτου και μουλλίτη αντίστοιχα σύμφωνα με τις αναλογίες και αναμειγνύονται όλες οι λεπτές σκόνες (επιτραπέζιο κορούνδιο, ενεργοποιημένη αλουμίνα και μικροσκόνη SiO2) που έχουν ζυγιστεί μαζί και τίθενται σε σφαιρόμυλο για προανάμιξη για 2 ώρες. Προσθέστε πρώτα το αδρανή στο μίξερ και ανακατέψτε το με τα υπολείμματα του πολτού για 3 λεπτά, στη συνέχεια προσθέστε την προαναμεμιγμένη σκόνη και ανακατέψτε το για 15 λεπτά. Η ομοιόμορφα αναμεμειγμένη λάσπη συμπιέζεται σε ένα μακρύ δείγμα 25mm×25mm×125mm με ένα καλούπι χάλυβα σε μια μηχανή δοκιμής πίεσης σε πίεση 200MPa. Αφού στεγνώσει στους 110 βαθμούς για 24 ώρες, τοποθετείται σε εργαστηριακό ηλεκτρικό φούρνο και διατηρείται στους 1450 βαθμούς για 3 ώρες. απολυμένος.
Επιπλέον, το τμήμα λεπτής σκόνης της φόρμουλας λαμβάνεται για παρτίδες και το δείγμα μήτρας γίνεται με ανάμειξη, χύτευση και ψήσιμο με τον ίδιο τρόπο όπως παραπάνω, το οποίο χρησιμοποιείται για τη δοκιμή θερμικής διαστολής.
1.3 Δοκιμή απόδοσης
Η σύνθεση φάσης των σωματιδίων ανδαλουσίτη μετά την προκαύση αναλύθηκε με αναλυτή διάθλασης BRUKERD8Focus, το εύρος σάρωσης ήταν 10 βαθμός ~70 μοίρες, η τάση ήταν 40 kV, το ρεύμα ήταν 30 mA και το μέγεθος βήματος ήταν 0,02 βαθμός ; σύμφωνα με το GB/T7320-2008, η φρύξη μετρήθηκε με τη μέθοδο της ράβδου εκτίναξης. Θερμική διαστολή δειγμάτων μετά τη μήτρα σε 25-950 βαθμό . Σύμφωνα με το GB/T2997-2000, ελέγχεται η χύδην πυκνότητα και το φαινομενικό πορώδες των δειγμάτων μετά την καύση, ο γραμμικός ρυθμός μεταβολής μετά την καύση ελέγχεται σύμφωνα με το GB/T5988-2007, η αντοχή σε κάμψη σε θερμοκρασία δωματίου δοκιμάζεται σύμφωνα με GB/T3001-2007 και η αντοχή σε κάμψη σε θερμοκρασία δωματίου ελέγχεται σύμφωνα με το YB/T376.2 Το 1995, δοκιμάστηκε η αντίσταση θερμικού σοκ των πυρομένων δειγμάτων (χαρακτηρίζεται από τον ρυθμό συγκράτησης της κάμψης αντοχή μετά από 5 φορές αερόψυκτων θερμικών κραδασμών στους 950 μοίρες) και ο συντελεστής ελαστικότητας μετρήθηκε χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή συντελεστή ελαστικότητας κανονικής θερμοκρασίας (DEMA-01). Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης ZEISSLICMA αναλύει τη μικροδομή του δείγματος. Το δείγμα πρέπει να ωριμάσει με ρητίνη πριν από τη δοκιμή, και στη συνέχεια να διαβρωθεί με υδροφθορικό οξύ για 15 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια να ψεκαστεί με χρυσό.
Αποτελέσματα και συζήτηση
2.1 Ανάλυση φάσης χονδροειδών σωματιδίων ανδαλουσίτη μετά την πύρωση
Μετά τη φρύξη στους 1300 βαθμούς, οι κύριες φάσεις είναι ο ανδαλουσίτης και μια μικρή ποσότητα χαλαζία, που δείχνει ότι ο μουλλίτης δεν έχει ξεκινήσει ακόμη. Μέρος του είναι mullite. είναι όλος μουλλίτης μετά από προ-συσσωμάτωση στους 1600 βαθμούς, υποδεικνύοντας ότι ήταν όλος μουλλίτης. Μπορεί να φανεί ότι η υπολειμματική περιεκτικότητα σε ανδαλουσίτη στα συσσωματώματα μετά την προ-συσσωμάτωση μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης, και ο ρυθμός μετατροπής μουλλίτη του ανδαλουσίτη αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης.
2.2 Φυσικές ιδιότητες του δείγματος
Με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης των χονδροειδών σωματιδίων ανδαλουσίτη, η διαστολή του δείγματος μειώνεται σταδιακά μέχρι να συρρικνωθεί. Ο ανδαλουσίτης μετατρέπεται σε μουλλίτη και σε φάση πλούσιου σε SiO2-γυαλί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας προπυροσυσσωμάτωσης και με την αύξηση της θερμοκρασίας προπυροσυσσωμάτωσης, ο βαθμός πολυτίμησης του ανδαλουσίτη αυξάνεται και το γυαλί πλούσιο σε SiO{{4} Αυξάνεται επίσης η φάση. σε μουλλίτη-κορούνδιο Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης του δείγματος, ο υπολειμματικός ανδαλουσίτης θα συνεχίσει να πολτοποιείται. Από τη μία πλευρά, με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης ανδαλουσίτη, η ποσότητα του υπολειμματικού ανδαλουσίτου μειώθηκε, έτσι η διαστολή όγκου των χονδροειδών σωματιδίων ανδαλουσίτη συνέχισε να πολτοποιείται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης του δείγματος σταδιακά μειώθηκε. Με την αύξηση της θερμοκρασίας πυροσυσσωμάτωσης, η φάση της πλούσιας υάλου SiO2-αυξάνεται, έτσι ώστε η επίδραση της υγρής φάσης να προάγει τη σύντηξη σταδιακά ενισχύεται. Με βάση αυτούς τους δύο λόγους, το καμένο δείγμα αλλάζει από διαστολή σε συστολή με την αύξηση της θερμοκρασίας προκαύσης των χονδροειδών σωματιδίων ανδαλουσίτη.
Με την αύξηση της θερμοκρασίας πύρωσης του ανδαλουσίτη, ο συντελεστής ελαστικότητας των φρυγμένων δειγμάτων αυξανόταν συνεχώς, από 20,23 GPa με μη ασβεστοποιημένο ανδαλουσίτη σε 36,98 GPa με πυρωμένο ανδαλουσίτη 1600 μοιρών. Με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης, ο βαθμός πολλαπλοποίησης των χονδροειδών σωματιδίων ανδαλουσίτη αυξάνεται, η διαφορά στο συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ αδρανούς και μήτρας μειώνεται και το μέγεθος των μικρορωγμών που προκαλούνται από την ασυμφωνία του συντελεστή θερμικής διαστολής μειώνεται σταδιακά. Ο συντελεστής ελαστικότητας του ανδαλουσίτου αυξήθηκε με την προσθήκη θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης ανδαλουσίτη.
Με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης του ανδαλουσίτη, η αντοχή σε κάμψη σε θερμοκρασία δωματίου των δειγμάτων που ψήθηκαν σταδιακά αυξήθηκε, αλλά ο ρυθμός συγκράτησης της αντοχής μειώθηκε σταδιακά αφού υποβλήθηκαν σε αερόψυκτα θερμικά σοκ στους 950 βαθμούς για 5 φορές. Αυτό μπορεί να οφείλεται στο ότι με την αύξηση της θερμοκρασίας προ-συσσωμάτωσης, ο βαθμός πολυλιτιοποίησης του ανδαλουσίτου αυξάνεται και η διαφορά στο συντελεστή θερμικής διαστολής μεταξύ αδρανούς και μήτρας μειώνεται. Κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης και της ψύξης, ο συντελεστής θερμικής διαστολής του αδρανούς και της μήτρας δεν ταιριάζει. Το μέγεθος των μικρορωγμών μειώνεται επίσης σταδιακά, ενώ οι μικρορωγμές μικρότερου μεγέθους δεν μπορούν να παίξουν ρόλο στην ανακούφιση από τη θερμική καταπόνηση, αποτρέποντας νέες ρωγμές και διάδοση ρωγμών κατά τη διαδικασία θερμικού σοκ, με αποτέλεσμα τη σταδιακή μείωση του θερμικού σοκ αντίσταση του δείγματος. . Επομένως, σε σύγκριση με την προσθήκη προκαυμένων μεγάλων σωματιδίων ανδαλουσίτη, το πυρίμαχο πυρίμαχο μουλίτη-κορούνδιο με χονδροειδή σωματίδια ανδαλουσίτη (5~3 mm) έχει καλύτερη αντοχή σε θερμικό σοκ.