作者：王夢強1陳留剛1孫紅剛2杜一昊2司瑤晨3李紅霞1,2,3

作者單位：1.鄭州大學材料科學與工程學院,河南省高溫功能材料重點實驗室2.中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司先進耐火材料國家重點實驗室3.北京科技大學材料科學與工程學院

刊名：材料導報

ISSN：1005-023X

出版年：2023-09-21

卷：38

期：16

起頁：79-84

止頁：

分類號：TQ175.1;TQ545

語種：中文

關鍵詞：復合耐火材料;鎂鋁尖晶石;氮化反應;鎂鋁合金;

內容簡介

為探索煤氣化用耐火材料的無鉻化，本研究采用碳化硅顆粒和鎂鋁尖晶石細粉為主要原料制備SiC-MgAl2O4復合耐火材料，于流動氮氣中500～1 450℃熱處理，對比未添加和添加4%（質量分數）鎂鋁合金粉的復合材料在熱處理升溫過程中的微觀結構及性能變化，探究鎂鋁合金氮化燒成中形成的低維相對SiC-MgAl2O4復合材料性能的改善效果。結果表明，鎂鋁合金與熱處理環境中的N2、O2的反應溫度區間為650～800℃,主要反應產物為AlN和MgO。添加鎂鋁合金后的試樣在700℃形成蜂窩狀MgAl2O4尖晶石，增強了SiC骨料和MgAl2O4基質間的結合，此時試樣的常溫力學強度達到最高；900～1 300℃時，MgAl2O4尖晶石由蜂窩狀轉變為棒狀，1 300～1 500℃時，其再轉變為片狀、粒狀的MgAlON尖晶石，這些形貌和物相的轉變伴隨體積膨脹，導致試樣的強度小幅下降。鎂鋁合金的添加能使SiC-MgAl2O4在較低溫度熱處理下原位形成尖晶石，從而提高材料的力學性能。