硅碳棒试样的高温抗折强度
不同结合剂对浇注料性能的影响实验配方见表,研究分别以纯铝酸钙水泥(Secar7l、硅溶胶和铝硅凝胶粉为结合剂对硅碳棒碳化硅浇注料的影响。从以看出,在110℃烘干后和1000℃热处理后,铝酸钙水泥结合的硅碳棒试样显气孔率最小,体积密度最大,说明水泥结合的浇注料流动值最好,有利于硅碳棒试样成型;铝酸钙水泥结合硅碳棒试样在850℃时大量脱水使得显气孔率增加,体积密度降低,1000℃热处理后硅碳棒试样烧结收缩,致密度增大。从图3.3,3.4可以看出,不同结合剂的硅碳棒试样常温抗折强度和常温耐压强度都随着热处理温度的升高而提高;在110℃烘干后,铝酸钙水泥结合的硅碳棒试样抗折强度最高,为7.SMPa,铝硅凝胶粉结合的硅碳棒试样强度最低,这说明水泥与水发生化学反应而凝固、硬化并获得的强度最高,最有利于耐火浇注料的施工安全。850℃热处理后,三种结合剂的硅碳棒试样常温抗折强度差别不明显,铝酸钙水泥结合的硅碳棒试样常温耐压强度最高,为53.6MPa;1000℃热处理后,铝酸钙水泥结合的硅碳棒试样常温抗折强度最大,为14.3MPa,铝硅凝胶粉结合的硅碳棒试样常温耐压强度最大,为70.2MPa。说明铝酸钙水泥水化后产生的一铝酸钙CA、二铝酸钙CAz、和七铝酸十二钙CizA等物相具有较高的结合强度;铝硅凝胶粉中纳米AlzO:和Si0:反应生成莫来石结合相,能提高浇注料的强度。从图3.5,3.6可以看出,1000℃热处理后,铝酸钙水泥结合硅碳棒试样(A组硅碳棒试样)的平均孔径为0.23m,中位径为0.74m,其孔径分布最集中(0.01m2m);硅溶胶结合的硅碳棒试样(B组硅碳棒试样)的平均孔径最小,为0.13m,中位径为0.40m,其孔径分布较广(0.01m4m;铝硅凝胶粉结合的硅碳棒试样(C组硅碳棒试样)的平均孔径最大,为0.28m,中位径为0.77m,其孔径分布范围为(0.01m6m,但孔径集中分布在(0.011m)之内。从可以看出,硅溶胶结合的硅碳棒试样高温抗折强度最高,为13.7MPa,水泥结合的硅碳棒试样与铝硅凝胶粉结合的硅碳棒试样高温抗折强度则较低,分别为7.8MPa,8.3MPa。这是因为硅溶胶中纳米Si0:会在硅碳棒试样中形成硅氧网络结构,而且反应活性极高,在1000℃时极易与活性a-AlzO:微粉反应形成莫来石网络结构,提高了试样的强度;铝硅凝胶粉中Si0:含量较少,其硅碳棒试样在1000℃形成莫来石网络结构不如硅溶胶结合的硅碳棒试样牢固,高温抗折强度较低;铝酸钙水泥中含有一定量的Ca0,容易在高温下与材料中的Si0:和AlzO:形成3CaOAIzOs,2CaOA1zOsSiO等低熔点物相,在高温下变成液相,降低了硅碳棒试样的高温抗折强度。http://www.zbqunqiang.cn/
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