【正文】 可以用這個二元相圖分析。當(dāng)氧化鋁含量高時，樣品在1400度以上會合成莫來石和剛玉，二者的性能很好。當(dāng)氧化鋁含量下降時，小球在高溫下就會合成莫來石和石英，石英的性能沒有剛玉好，因此，就表現(xiàn)出抗熱震性下降的現(xiàn)象。在橫向的對比中（氧化鋁的組和氧化硅的組對比）可以看出，整體趨勢為：莫來石含量相同時，含氧化鋁的比含氧化硅的要好。這一結(jié)果仍然可以從Al2O3 SiO2的二元相圖中分析出來。莫來石和氧化鋁的小球中，氧化鋁的含量比氧化硅組中的氧化鋁含量高，前者高溫合成后，形成的晶象更優(yōu)良，而后者則可能回合成更多更雜且性能不是太好的晶象。而在莫來石為80%的小組中，出現(xiàn)的反常情況可能與實驗情況有關(guān)。因為該組不是與其余五組同時所做?？箟簭姸葴y試結(jié)果與分析 按液壓機操作要求，測量試樣小球的抗壓強度，每組樣品測量2個?？箟簭姸葴y試結(jié)果如下表：表11：機械強度測試表（單位：kN） 內(nèi)容樣品測試結(jié)果第一個結(jié)果第二個結(jié)果平均值172734576注：本實驗數(shù)據(jù)應(yīng)減去5，因為每組實驗在測試時，壓力錘沒接觸小球就已有5格子的偏移，接觸之后隨著壓力的施加，表盤繼續(xù)偏移。其中，每格子為1千牛。本組樣品測試結(jié)果在和其他組比較過程中，其強度還算可以，不是最高的，也不是最低的。說明了小球有不錯的強度。正是莫來石存在的結(jié)果，因為莫來石有高的強度。在莫來石和氧化硅組成的樣品中，各組數(shù)據(jù)相差不大。莫來石和氧化鋁組成的樣品中，莫來石含量70%的一組明顯較高，可能存在一個配比，使材料的機械強度達到最大。四、結(jié)論通過結(jié)合自己的設(shè)計任務(wù)書，和比較各種礦物的成分、性質(zhì)等方面的情況，選擇了以莫來石、氧化鋁粉、二氧化硅等為骨料的配方，制作成陶瓷球蓄熱體。用水驟冷實驗法測試不同配方制作的陶瓷小球的抗熱震性能，和用液壓機測試陶瓷小球的抗壓強度，并對實驗結(jié)果進行分析討論。從而得出以下幾點結(jié)論：（1） 陶瓷球的損壞，在做過的實驗中，是由熱震損傷引起的。熱震損傷主要是由于陶瓷小球經(jīng)受強烈的急冷急熱作用，內(nèi)外溫差產(chǎn)生應(yīng)力，從而引起材料受損。（2） 從本組與其他組實驗比較中可以得出，高鋁質(zhì)陶瓷蓄熱材料的抗壓強度適中，不是太低，也不是很高。這與材料的致密度有關(guān)。材料的致密度對材料的抗熱震穩(wěn)定性有很大影響, 致密度越高, 其熱震穩(wěn)定性越差。而且有些密度大的物質(zhì)又會對組成材料的耐火性能有著直接的負面影響。因此在選擇蓄熱材料的配方時, 應(yīng)在保證材料抗熱震穩(wěn)定性的前提下, 有盡可能高的致密度。（3） 莫來石對該組樣品的性能起決定作用。莫來石含量的高低決定了材料的抗熱震性能的好壞，其含量越高，對樣品的抗熱震性能影響越好。（4） 綜合各組實驗比較，并分析熱震實驗和抗壓強度實驗結(jié)果，可以看出：以莫來石、氧化鋁、二氧化硅為骨料的蓄熱球性能整體都很好。急冷急熱次數(shù)達到30次以上，而且有較好的抗壓強度。所以該材料是很好的陶瓷蓄熱材料。參考文獻《耐火材料》 作者： 西安冶金建筑學(xué)院 徐維忠主編《耐火材料新工藝技術(shù)》 作者： 徐平坤 魏國釗編著《耐火材料顯微結(jié)構(gòu)文集》 作者： 高振昕譯《耐火材料生產(chǎn)和性能》 作者： 毛東森等譯《耐火材料》 作者： 陳鴻復(fù)等編《耐火材料技術(shù)與應(yīng)用》 作者： 王誠訓(xùn) 王玨《耐火材料技術(shù)問答》 作者： 尹汝珊 馮改山等編《耐火材料性能測定與評價》 作者： 于景坤等著《陶瓷與耐火材料工藝學(xué)實驗》 作者： 《陶瓷與耐火材料工藝學(xué)實驗指導(dǎo)》 作者： 華南化工學(xué)院 硅酸鹽工學(xué)教研組1《耐火材料質(zhì)量鑒定常識》 作者： 陳建邦1《耐火材料結(jié)構(gòu)與性能》 作者： 1高鋁質(zhì)陶瓷蓄熱材料的研究開發(fā) 作者：王雪松　李朝祥 王耀卿 ，冶金能源 200451紅柱石矽線石礦物陶瓷蓄熱材料的性能 作者：王雪松, 李朝祥, 樊遠, 黃若誠， 　礦產(chǎn)綜合利用 1莫來石 高硅氧玻璃相材料的制備研究 作者：廖桂華 ， 　硅酸鹽通報　2001 年第1 期1陶瓷蓄熱材料的開發(fā)研究 作者：李朝祥， 冶　金　能　源　1陶瓷蓄熱材料的損壞機理 作者：李朝祥　王雪松 王志貴，　冶金能源 1稀土氧化物增強高鋁質(zhì)耐火制品性能研究 作者：邢啟邦 孫杰璟 劉永杰 馮婕 ， 山東冶金 1Phase development and high temperature deformation in highalumina refractory castables with dolomite additions Al2O32C 耐火材料的性能研究 作者：宋希文 章　軍 郭貴寶 趙文廣 安勝利 馬紹華 包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報 致謝本次畢業(yè)設(shè)計是在王雪松老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。在實驗過程中，得到了同組者阮康等同學(xué)的合作和大力支持。在此，特向他們表示忠心的感謝！附件外文翻譯及外文資料高鋁質(zhì)耐火材料在高溫中的發(fā)展?fàn)顩r摘要機械性能耐火澆注料在室溫和高溫是根本參量為操作條件的選擇和他們的組分結(jié)構(gòu)設(shè)計。四篇尖晶石質(zhì)的文章通過添加白云石試劑被發(fā)表。這種蠕變變化是在1000到1400度的溫度范圍內(nèi)被研究的。這種微觀相演化和蠕變變化的相關(guān)溫度是被確定的。關(guān)鍵詞：澆注、尖晶石、蠕變、耐火材料 介紹在鋼鐵生產(chǎn)中，澆注的發(fā)展使包襯對耐火材料有了巨大的需要。尖晶石在澆注中的添加改善了渣的侵蝕性。鋁尖晶石質(zhì)的澆注料對鋼包的耐火材料與傳統(tǒng)的耐材相比有了巨大的改善。與此同時，鎂砂在鋁質(zhì)料中的添加所形成的尖晶石也是被認為是一個主要原因。至到如今，白云石在高鋁質(zhì)耐材中的添加仍沒得到太多的關(guān)注。在耐材的蠕變也缺乏研究，這主要是因為它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的礦物學(xué)結(jié)構(gòu)。但蠕變的測試在研究工程矩陣中仍是一個非常主要的工具。它能反映材料的動態(tài)變化和結(jié)構(gòu)變化。目前的任務(wù)是研究高溫狀態(tài)下的相應(yīng)的高鋁質(zhì)耐材和白云石添加物在11001400度的溫度范圍內(nèi)的蠕變。各種所設(shè)計的材料隨著溫度的相變化的研究已被研究出來了。 實驗過程 制備四種耐火澆注材料，分別用板狀氧化鋁，白剛玉，煅燒氧化鋁，白云石和鈣鋁酸鹽水泥。這些材料是通過高溫處理（1650度）并且尖晶石的質(zhì)量百分含量分別是5，10，15和20。顧及到澆注材料的晶粒尺寸對高溫的破壞作用起主要作用，這些物質(zhì)是顆粒確定在小于125微米被認為是合理的。為分析這些顆粒在蠕變中的角色，小于125微米主要的組成物要通過篩分出來，來配料。用來計算這種給定的理論的顆粒尺寸的軟件被開發(fā)出來了，這種總體的曲線圖（基于Andreassen方程）通過計算各物質(zhì)的百分比和化學(xué)組成已繪制出。圖一展現(xiàn)出了物質(zhì)白云石氧化鋁直線在Al2O3 MgO CaO 三元相圖中的位置。表1展示了耐材中三種主要氧化物的成分和粒度，并且每一列物質(zhì)在制備的樣品中的量都顯示出來了。5%和10%的PKDOL中鈣鋁酸鹽水泥為2的質(zhì)量百分數(shù)，15%和20%。樣品中的細節(jié)組成也可以在其他地方被發(fā)現(xiàn)。圓筒形的樣品 (40mm 高度,30mm 外部的直徑和10mm 內(nèi)部的洞直徑)%的水和混合的粉末而制成。制成的樣品是放在室溫下24小時，然后當(dāng)燒成前在110度的溫度下烘干24小時。蠕變測試是在一種測試儀器(型號8562)耦合到一個電爐里。樣品在加熱過程中，低于1000攝氏度時以恒定的每分鐘10攝氏度的速率加熱，之后以每分鐘5攝氏度的速率加熱，直到最終的測試溫度。在測試之前溫度要恒溫30分鐘，然后施加一個固定的2MPa的氣壓。樣品損壞時的溫度要被記錄下來。經(jīng)過4001500攝氏度的溫度煅燒的樣品被粉碎和篩分（40微米）用于X射線的衍射（XRD）分析。這種X光式樣記錄在Siemens D5000上，是在30毫安，40千伏使用Cu Ka放射操作的。X射線衍射粉末格局的角度是在265度。這種半定量的目錄通過綜合的XRD強度確定的。顯微鏡的測試在被煅燒的樣品進行 由掃描電子顯微鏡使用(SEM)(Zeiss,DSM 942模型)基於Link Isis II能源分散的光譜學(xué) (EDS) 系統(tǒng)而獲得 。所有的樣品都是Au在做SEM分析之前涂上一層Emscope SC 510料。 結(jié)果和討論 圖2展示了在室溫到1500攝氏度時PKDOL分別是5%、10%、15%、20%的相變化。在室溫下，氧化鋁凝膠、水合鈣鋁酸鹽、白云石和氧化鋁逐步實行共存在。當(dāng)溫度上升，水合物跟著發(fā)生變化，并且損壞也可能發(fā)生。在600攝氏度時C12A7逐漸從非晶形的鈣鋁酸鹽中生成。在800度時樣品的結(jié)晶將會增加。CA可能在氧化鋁中形成，C12A7的反應(yīng)在800度以上可以被發(fā)現(xiàn)，并且在所有的樣品中達到結(jié)晶的最大程度除了PKDOL20%的式樣外，因為它的這一溫度在1100攝氏度（圖3）。在更高點的溫度下CA會和氧化鋁反應(yīng)形成CA2。%，因為在這個溫度條件下它吸納了一些有粘性玻璃體的物質(zhì)（圖4）。而且尖晶石也被發(fā)現(xiàn)。尖晶石是氧化鋁和來自白云石的氧化鎂反應(yīng)形成的（圖5）。在1300攝氏度時所有的CA被溶解而CA6來自CA2和氧化鋁的反應(yīng)仍沒生成。在1400攝氏度CA6形成了，以血小板狀的形態(tài)存在（圖6）。這些晶體形成了聯(lián)合的血小板狀的氧化鋁晶體。、變形曲線圖7是這幾種在11001400攝氏度的不同溫度下的與變形時間的曲線圖。所有的材料在第一階段都存在著一個重要的變形點。從1300度以后總變形只有前兩小時的12%。但在1100到1200度爬率的一個重要的減速發(fā)生到達一清楚的中級的定態(tài)，伴隨著一個穩(wěn)定的爬率發(fā)生。高毀壞率在第一階段發(fā)生，主要的蠕變是因為在低溫狀態(tài)下物質(zhì)發(fā)生相變化。在1000度以上反應(yīng)CA+A生成CA2發(fā)生，這存在著大量的玻璃質(zhì)機制在這個區(qū)域中主導(dǎo)著變形。事實上，PKDOL15%和20%的組在1100度比1200度有更大的變形。確定了對先前反應(yīng)的影響。當(dāng)反應(yīng)被完成的時候( 在1200度對于所有的樣品除PKDOL20%在1400度)材料呈現(xiàn)相同的毀壞率不管附加的白云石的量。為確定這個假設(shè)，PKDOL15% 的一些樣品被準備依照情況呈現(xiàn)在表2中，為了要獲得材料有不同的變化程度，通過不同的時間把持達到1100度（30分、）。這些樣品被定到爬測試。圖8顯示了樣品PKDOL15%在不同的負荷之下的變形曲線。圖9是樣品4（30分鐘和1100度）和樣品6（5小時和1100度）的一個截面圖。樣品4和樣品6相比展示了重要的在20小時后的最終毀壞。通過圖8可以展示出1100度最終的毀壞很大程度上依賴微觀構(gòu)造的安定上在1100度的穩(wěn)定性。換句話說，依賴于CA和A形成CA2的反應(yīng)。比30分鐘小的時間暗示了在第一個時間段是一個很高的毀壞率。然后突然一個緩慢的毀壞開始到第二次的爬的階段被到達。然而，是否樣品是在負荷提供之前到比較長的熱狀態(tài)（超過1或2小時），在起始階段變形在顯著減少。表3展示了XRD對樣品1到6的研究情況。這張表確定了反應(yīng)CA和A生成CA2在第一階段變形是主要因素。只有樣品1和2在它們的微觀結(jié)構(gòu)中有CA。在1100度有30分鐘的保溫時間的樣品2展示了在CA和A生成CA2中有少量的CA2。在2MPa時放入樣品，一個重要的毀壞（7%）在測試的前30分鐘發(fā)生。一旦生成CA2的反應(yīng)發(fā)生，大幅度降低變形率會發(fā)生，而且樣品展現(xiàn)一完全地不同的行為。CA和A生成CA2的反應(yīng)是存在于過渡期玻璃體的逐步運行和仰賴反應(yīng)的動力學(xué)，澆注將會展示伴隨時間而發(fā)生的高的或低的毀壞率（圖10）。結(jié)論基于現(xiàn)有的實驗和調(diào)查，可以得出以下結(jié)論：（1）CA和A生成CA2的反應(yīng)是個基本的反應(yīng)，是發(fā)生于伴隨溫度在高鋁質(zhì)材料和白云石的添家物微粒變化中。這個反應(yīng)在1000度開始，在非晶相中生成。依賴于反應(yīng)的階段，伴隨時間將有一個較高的或較低的損壞。（2）在溫度間隔范圍從1100到1200攝氏度中, 有白云石添加物的耐火材料的蠕變依賴于它的熱屬性。那是來自CA和A生成CA2反應(yīng)的微觀結(jié)構(gòu)（3）在1300度所有的CA有已溶解，而來自與CA2和A反應(yīng)的CA6仍未形成。在這個溫度下，耐火材料以極差的操作狀態(tài)和高損壞率存在。聲明非常感謝來自歐盟的支持！叁考 1. 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