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發(fā)布時(shí)間：2024-02-22
| 推薦學(xué)校： | 合作方式： |
| 聯(lián)系人：石春杰,邰燕芳,李倩,楊青,陳雪 | 所處階段： |
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項(xiàng)目內(nèi)容：
成果完成人：石春杰 邰燕芳 李倩 楊青 陳雪
第一完成單位：蚌埠學(xué)院
成果簡介：
①課題來源與背景 鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火材料具有優(yōu)異的抗熱震性、良好的抗侵蝕性與抗磨蝕能力,SiC材料具有耐高溫、耐磨損、強(qiáng)度高、熱導(dǎo)性好、熱震性能優(yōu)異等特點(diǎn),同時(shí)其抗堿金屬氧化物侵蝕性能強(qiáng)。因此,將鎂鋁尖晶石和碳化硅材料進(jìn)行復(fù)合,能獲得性能更優(yōu)良的新材料。目前,相關(guān)耐火材料已經(jīng)應(yīng)用在諸多條件苛刻、工況復(fù)雜的高溫?zé)峁ぴO(shè)備中,如高爐出鐵溝,碳素?zé)Y(jié)爐,水煤漿氣化爐等諸多領(lǐng)域。 由于Si-C鍵的強(qiáng)共價(jià)性,SiC的燒結(jié)擴(kuò)散速率很低,加之SiC顆粒表面SiO2膜的阻礙作用,SiC很難燒結(jié),需要借助添加劑或壓力等才能獲得致密的燒結(jié)體,即SiC耐火材料的常規(guī)制備工藝中需要引入第二相做為結(jié)合相。MgAl2O4作為優(yōu)異的耐火材料,其高的膨脹系數(shù)在耐火材料制備中能很好的補(bǔ)充燒結(jié)孔隙,提高高溫致密度,已獲得廣泛的研究,但由于MgAl2O4制備溫度高(1800℃),工藝復(fù)雜,未有將其制成復(fù)合材料作為原料或添加劑引入,其與SiC結(jié)合的納米復(fù)合材料更尚未被報(bào)道。此外,由于SiC高硬度的影響,機(jī)械方法較難得到納米SiC,進(jìn)而難以獲得在微觀上均勻的MgAl2O4/SiC材料,無法獲得高性能的耐火材料。首次在較低溫度下,有O2參與條件下,能夠在SiC/Al復(fù)合材料中生成SiC結(jié)合的鎂鋁尖晶石相(MgAl2O4),為低溫制備超高溫耐火材料提供了新的途徑。
②技術(shù)原理及性能指標(biāo) 在較低溫度下,有O2參與條件下,能夠在SiC/Al復(fù)合材料中生成SiC結(jié)合的鎂鋁尖晶石相(MgAl2O4),進(jìn)而取代傳統(tǒng)物理混合的工藝,制備出的MgAl2O4/SiC更均勻。與傳統(tǒng)制備MgAl2O4/SiC的工藝相比較,該復(fù)合材料的制備溫度低,制備工藝相對簡單,所得MgAl2O4能夠與SiC材料微觀上相結(jié)合,為低溫制備超高溫耐火材料提供了新的途徑。
③技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性 首次利用金屬輔助原位反應(yīng)生成納米SiC復(fù)合粉體,經(jīng)低溫氧化后形成MgAl2O4/SiC的復(fù)合材料。由于該材料工藝簡單,制備溫度低,粉體均勻性好,并通過原料比例可很好的調(diào)節(jié)形成MgO-MgAl2O4/SiC和Al2O3-MgAl2O4/SiC復(fù)合材料,成本低,在耐火材料領(lǐng)域有較高的應(yīng)用價(jià)值,并為低溫制備超高溫耐火材料提供了新的途徑。
④技術(shù)的成熟程度,適用范圍和安全性 技術(shù)成熟,性質(zhì)穩(wěn)定安全性高。
⑤應(yīng)用情況及存在的問題 未應(yīng)用,正在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推廣階段,暫時(shí)不存在問題。
⑥歷年獲獎情況; 無。
⑦成果簡介 一種原位反應(yīng)制備納米MgAl2O4/SiC復(fù)合材料的方法,主要應(yīng)用于耐火材料原料及添加劑。
成果類別：應(yīng)用技術(shù)
研究起止時(shí)間：2018-09～2022-01。
