不同颗粒级配制备硅碳棒的性能研究
性能检测实验采用XQK-2A型显气孔体密测定仪,按GB/T 2997-2015检测媛烧后硅碳棒试样的体积密度和显气孔率。采用HT-8931/90型混凝土抗压试验机,根据GB/T 5072-2008测定硅碳棒试样的常温耐压强度。采用ETM 1050型微机控制电子万能试验机,根据GB/T 3001-2017检测烘烤后硅碳棒试样的常温抗折强度。按ASTM 0863-00 (2016)高温时评定硅碳棒耐火材料抗氧化性的标准试验方法,测得媛烧后试样的抗氧化性能。具体检测方式如下:将填埋碳粉烧制的硅碳棒试样清理干净称重,进行分类标号准备使用。打开高温重烧炉的炉门,将硅碳棒试样直接放人重烧炉,进行温度设定,先手动升温至200℃,之后设为自动升温,待烧制结束自然降温至100℃以下,从炉子中取出抗氧化硅碳棒试样,待硅碳棒试样冷却至室温进行称量并与烧前的重量进行对比,根据增减的重量判断氧化程度。
不同颗粒级配制备的硅碳棒的体积密度及显气孔率
显气孔率和体积密度是反映耐火材料密实度的一个重要指标,其体积密度越大,显气孔率越低,材料的力学性能越好。不同颗粒级配的碳化硅硅碳棒试样媛烧后的体积密度和显气孔率示于从图中可以看出,从SN1到SN3即随着材料中细颗粒含量(200目)的增多,硅碳棒制品的体积密度从2.34 g/cm3增加到2.42 g/cm3,显气孔率也从20.28%降至17.85%。形成这一现象的原因可能是细颗粒含量增多且能够填充到粗颗粒间的缝隙中,从而减少了气孔的产生,体积密度随之大,显气孔率减小。
不同颗粒级配制备的硅碳棒的常温耐压强度和常温抗折强度
常温下的耐压强度和抗折强度是衡量耐火材料质量的一个重要指标。图2示出了不同颗粒级配制备的硅碳棒的常温耐压强度和常温抗折强度。从图中可以看出,当在硅碳棒试样内部逐步提升硅碳棒细粉加人量时,硅碳棒试样的常温抗折强度和常温耐压强度呈现逐渐上升的趋势。当添加13%的硅碳棒细粉时(硅碳棒试样SN1),硅碳棒试样的常温耐压强度为65.10 MPa,其常温抗折强度为10.1 MPa。继续添加硅碳棒细粉至15%时(硅碳棒试样SN2 ),硅碳棒试样的常温耐压强度和常温抗折强度分别为74.82 MPa和13.6 MPa。当硅碳棒细粉的加人量达17%时(硅碳棒试SN3),硅碳棒试样的常温耐压强度和常温抗折强度均达到最大,其值分别为83.46 MPa和17.4 MPa。上述实验结果表明:随着细颗粒含量增多,常温耐压强度和常温抗折强度随之升高。将粗颗粒与细颗粒混合配料,这样可以让细颗粒填充到粗颗粒的间隙中去,减小气孔率,提高致密性,在烧结过程中,粗颗粒还可以起到钉扎作用,弱化了界面扩散和界面结合,进而提高了硅碳棒产品的机械性能,增强了常温耐压强度和常温抗折强度。http://www.zbqunqiang.cn/
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