SiC質(zhì)耐火材料的免燒成制備與性能研究.pdf

1、電解鋁行業(yè)廣泛應(yīng)用的SiC/Si3N4耐火材料面臨著成本高，工藝控制復(fù)雜等問題。本文主要研究碳化硅質(zhì)耐火材料的免燒成技術(shù)（即碳化硅原料在成型和干燥后，通過應(yīng)用環(huán)境的溫度使材料實現(xiàn)自燒結(jié)），為碳化硅質(zhì)耐火材料的低成本制造提供一種新的嘗試。
　　本文以不同粒級的碳化硅為原料，酚醛樹脂為常溫結(jié)合劑，氧化鋁與氧化硼混合粉體為高溫結(jié)合劑，通過350 MPa雙向加壓成型，960℃（模擬應(yīng)用環(huán)境溫度）燒結(jié)來制備樣品。考察了材料的密度，抗彎強(qiáng)度，

2、抗氧化，抗熱震，抗侵蝕等性能，通過XRD、SEM等來研究材料的物相組成及微觀形貌。主要研究結(jié)果如下:
　　1、經(jīng)正交實驗得出碳化硅的最佳顆粒級配（質(zhì)量比）為1 mm∶0.3 mm∶45μm∶5μm∶1μm=45∶18∶24∶4∶9。當(dāng)加入不同含量的高溫結(jié)合劑氧化硼與氧化鋁，經(jīng)過350 MPa雙向加壓成型和200℃×120 min干燥處理后，材料的體積密度大約為2.57g·cm-3，強(qiáng)度在13～21MPa之間，已經(jīng)滿足搬運、砌筑等要

3、求。
　　2、經(jīng)過960℃燒結(jié)后，材料的抗折強(qiáng)度隨著結(jié)合劑含量增加逐漸升高，當(dāng)結(jié)合劑含量為7.5％時試樣的體積密度最大，為2.55 g·cm-3，當(dāng)結(jié)合劑含量為12.5％時材料的抗折強(qiáng)度最大，為19MPa。
　　3、燒結(jié)后材料的主要物相為SiC，Al2O3，Al4B2O9。材料的微觀組織均勻，碳化硅大顆粒與基質(zhì)結(jié)合良好。隨著結(jié)合劑含量的增加，材料的斷裂方式由沿晶斷裂逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檠鼐Ш痛┚Щ旌蠑嗔选?br>　　4、經(jīng)過5次高溫?zé)?/p>