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MgO改性鋁礬土的機理分析

發(fā)布時間:2018/3/21 10:14:51 點擊率: 來源:艾米 作者:榮盛耐材

  隨著MgO加入量的增加,MgO對鋁礬土性能的影響可以分為二個階段:

 、冁V鋁尖晶石取代剛玉和莫來石階段(一級鋁鞏土,MgO<16;二級鋁礬土,MgO<4%。處于 Al2O3- SiO2-MgO三元相圖的Al2O3-A3S2-MA相區(qū))。主晶相為高熔點的剛玉莫來石和尖晶石,玻璃相較少。隨著MgO含量的提高,剛玉和莫來石減少,尖晶石增多,如圖1所示。在該階段,1100〜1200℃以上的鋁礬土熟料彈性模量和抗折顯著下降,如圖2所示。對一級鋁礬土這是由于剛玉顆粒的直接結(jié)合被尖晶石直接結(jié)合所取代,結(jié)合程度降低,玻璃相含量及其中的雜質(zhì)含量增加,玻璃薄膜較厚;對二級鋁礬土除玻璃相含量增加的因素外,還因為莫來石連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到干擾破壞。推薦閱讀》》》二級高鋁磚

  MgO含量與鋁礬土相組成之關(guān)系

  圖1 MgO含量與鋁礬土相組成之關(guān)系

  MgO加入量對彈性模量的影響

  圖2 MgO加入量對彈性模量的影響

 、诩偎{(lán)寶石和堇育石形成、增長階段(一級鋁礬土MgO14%〜35%;二級鋁礬土4%〜40%)。該階段高熔點結(jié)晶相明顯減少,剛玉全部消失,莫來石和尖晶石含量下降較多,在較低溫度下熔融分解的物相假藍(lán)寶石和堇青石都相繼形成并增長較快,同時玻璃相也增多。莫來石和尖晶石晶體之間基本沒有直接結(jié)合,它們都被低熔物相所包裹。 此時高溫力學(xué)性能進一步惡化。

 、壑骶酁榧饩玩V橄欖石階段(一級鋁礬土MgO>3.5%;二級鋁礬土MgO>40%)。組成處于MA-M2S-MgO相區(qū)。 相組成幾乎全是高熔點的物相,如尖晶石、鎂橄欖石和方鎂石,只有極微量的玻璃相,主晶體之間的直接結(jié)合率較高。其彈性模量和抗蠕變能力迅速改善。

  值得注意的是,加入MgO后燒結(jié)溫度從1600〜1700℃降至1320〜1460℃,一級鋁礬土加入到40%時, 燒結(jié)溫度又急劇提高到1700℃。

  MgO對鋁礬土煅燒的作用為:

  1、與Al2O3 反應(yīng)生成尖晶石,并阻礙二次莫來 石化:

  2、分解原生莫來石,在液相作用下形成假藍(lán)寶石和堇青石;

  3、部分進入玻璃相,使玻璃組成中MgO含量增加,粘度降低。

  在實踐中,為了提高耐火原料的高溫性能,鋁礬土中加入MgO量不應(yīng)低于30%,鎂鋁尖晶石應(yīng)占絕大部分,即形成鋁礬土基尖晶石類原料。


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