炭黑類型及ZrB2添加劑對低碳鎂碳磚性能的影響.pdf

1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文炭黑類型及ZrB2添加劑對低碳鎂碳磚性能的影響專業(yè)：材料學(xué)碩士生：李蕊指導(dǎo)教師：肖國慶教授摘要MgOC耐火材料是一種兼有石墨和鎂砂優(yōu)良特性的碳復(fù)合耐火材料，自上世紀(jì)70年代問世以來，由于該材料具有良好的抗渣性和熱震穩(wěn)定性且不需高溫?zé)?，?jié)省能源，制作工藝簡單，已廣泛應(yīng)用于電爐、轉(zhuǎn)爐、精煉爐內(nèi)襯以及鋼包渣線等部位。但隨著特殊鋼種冶煉的需要和資源的節(jié)約利用，低碳MgOC材料的開發(fā)和應(yīng)用受到廣泛關(guān)注。本文分別采用了

2、五種炭黑原料（半補(bǔ)強(qiáng)爐黑、通用爐黑、噴霧炭黑、高耐磨爐黑和快壓出爐黑）和鱗片石墨（195目）作為炭素原料制備低碳MgOC耐火材料，選用ZrB2為抗氧化劑，主要研究炭黑的類型和ZrB2添加劑對低碳鎂碳材料抗氧化性及制品顯微結(jié)構(gòu)的影響。通過抗氧化試驗、X射線衍射分析、SEM和能譜分析、TEM分析和熱重差熱實驗研究了低碳MgOC試樣的抗氧化性及顯微結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了相關(guān)的熱力學(xué)計算，分析了炭黑原料抗氧化性的差異及ZrB2的抗氧化機(jī)理。實驗結(jié)果表明

3、，半補(bǔ)強(qiáng)爐黑和通用爐黑作為炭素原料抗氧化效果較好，甚至與傳統(tǒng)鱗片石墨的抗氧化性相當(dāng)，這是因為半補(bǔ)強(qiáng)爐黑、通用爐黑的炭黑球徑較大，結(jié)構(gòu)低，分散性好，這樣即能使少量炭素原料在鎂碳試樣中均勻分布，又不會因炭黑粒度過小而導(dǎo)致炭黑顆粒團(tuán)聚，因此材料的抗氧化性較好。快壓出爐黑、噴霧炭黑的炭黑顆粒球徑較小，容易聚積成鏈狀結(jié)構(gòu)聚積體，且聚積鏈較長，聚積結(jié)構(gòu)復(fù)雜，試樣的抗氧化性也相對較差。高耐磨爐黑的炭黑顆粒尺寸分布較寬，大小不一的炭黑顆粒更容易聚積成結(jié)