坯釉一次烧成法制备表层致密的碳化硅耐火材料.pdf

2015年4月 第49卷第2期 @／／似_时UO太CA对ILt愁 151—153 坯釉一次烧成法制备表层致密的碳化硅耐火材料 潘永军1’ 贾念念2’ 梁俊平2’ 1)西安金戈磨料磨具有限责任公司陕西西安710600 2)长安大学材料科学与工程学院陕西西安710049 摘要：为了降低凝胶注模法制备的碳化硅耐火材料的表面气孔率，延长其使用寿命，以轻质碳酸钙微粉23％ 430 其喷淋在丙烯酰胺体系水基凝胶成型工艺制备的碳化硅干燥坯体表面，在150℃干燥18h后，在1 oC保温 4h烧成，然后检测烧后试样的体积密度、显气孔率、真气孔率，并进行SEM和EDS分析。结果表明：烧后试样 表层生成了厚度约为400 la,m、显气孔率为6．37％的致密釉层，有望对熔体的侵入起阻挡作用，延长碳化硅耐火 材料的使用寿命。 关键词：碳化硅耐火材料；凝胶注模成型；高温釉层；致密度 中图分类号：TQl75文献标识码：A 文章编号：1001—1935(2015)02—0151-03 DOI：10．3969／j．issn．1001—1935．2015．02．020 氧化物结合碳化硅质耐火材料具有高温强度大， 比(叫)如下：主料为不同粒级的工业级黑碳化硅，其 4 热膨胀系数小，抗化学侵蚀性、抗热震性和耐磨性好 中，6。～16。35％，16’～25。30％，90’～1208％， 4 200’一0 等一系列优异性能，被广泛应用于钢铁、有色冶金、化 15％；烧结助剂有工业氧化铝5％～7％，二 J。 学、电力、陶瓷等工业领域【l。4 氧化硅l％～3％，二氧化锆1．5％～3．5％，五氧化二 凝胶注模成型是一种新的近净尺寸成型工艺，适 钒0．5％～2％。将主料和烧结助剂预混均匀后备用。 用于制备形状复杂的异形制品，制品成分均匀，性能 稳定，并且其致密度、强度和耐蚀性提高∞qJ。丙烯 酰胺体系水基凝胶成型工艺制备碳化硅坯体，工艺简 钠和66％(埘)蒸馏水的预混液。 便易操控pj，已逐步应用于结构陶瓷、功能陶瓷及陶 按一定比例将基料和预混液在强制搅拌机中混 瓷基复合材料等的成型¨0。12J。但是，凝胶注模成型 合均匀，再加入一定量过硫酸铵(引发剂)和N，N， 碳化硅制品显气孔率高，且气孔相互连通，在实际使 N’，N’一四甲基乙二胺(催化剂)搅拌均匀，然后经过 用过程中，尤其是在有色金属熔炼等过程中，金属熔 注模、加热固化、脱模、干燥(先阴干12h，再在80℃ 烘干2h，然后在150℃烘干4 mm× 体极易渗透贯穿制品，导致材料失效，熔体渗漏。因 h)，制成,1,60 10 此，提高凝胶注模成型碳化硅材料的表层致密度，对 mm的圆片状试样坯体。 金属熔体的渗透产生阻挡作用，是提高碳化硅材料使 1．1．2施釉及烧成 用寿命的有效措施之一。为了降低凝胶注模法制备 按轻质碳酸钙微粉23％(加)、氧化铝微粉33％ 的碳化硅耐火材料的表面气孔率，在其干燥坯体表面 喷淋施釉后，于1430℃保温4h烧成，制备出了表层 粉，然后加水搅拌均匀制成固相质量分数为25％的 致密的碳化