Ca(OH)2-CaCO3复合粉体粉磨过程中的机械化学效应.pdf

顾华志1，2 洪彦若2 汪厚植1 孙加林2 秦文芳1 (1武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室，武汉430081； 2北京科技大学无机非金属材料系，北京 100083) 摘 要 及TG—Dsc等手段，研究机械活化时间对复合粉体表面性质及晶体结构的影响。结果表明，机械活化可导致复合粉体 颗粒细化，比表面积增大，晶粒变小，晶格畸变，并趋于无定形化，但活化时间过长，Ca(OH)：脱羟反应温度提前，粉体机 械化学过程中累积的能量部分释放，使晶粒长大。 关键词 机械化学 Ca(OH)：一caCO，行星磨 在冶金技术追求品种、质量，特别是冶炼洁净钢的 表l原料的化学成分 时代，高温下与钢水接触的耐火材料如何能不污染钢 ％ 水，乃至起到洁净钢水的作用，已成为耐火材料发展的 堕型 竺!竺 !!旦! 垒!!Q： 塑叁量 里竺[些竺 CaC0353．380．84 O．92 43．27 5．29 重要方向之一。镁钙质耐火材料由于其具有净化钢水 Ca(0H)271．390．35 0．25 26．40 2．86 作用和良好的高温使用性能而越来越受到重视。但材 料中所含caO在加工、储存中容易水化一直妨碍着其 2 研究方法 较广泛的推广使用。因此，提高caO的抗水化性始终 是耐火材料研究的热点和难点。由于纯CacO，分解生 成caO难于烧结而抗水化性能差，古松英之【11、Lana L．wongⅢ添加ca(OH)z可促进CacO，分解，对提高其’rA／TGA)分析，由Bmker 分解后形成的CaO的烧结与抗水化性有利，采用机械 换红外光谱仪测定c—O键振动频率的变化，用RIGA Ku 法对CaCOa进行Ca(OH)：包覆并对Ca(OH)：一CaC03 复合粉体进行表面处理及研究由其得到的CaO的烧结和 抗水化性能的变化，至今未见到报道。本文采用机械化 晶粒尺寸，式中D为晶粒尺寸(nm)；口为半高宽度 学法对ca(OH)：一cac03复合粉体进行表面处理，着力(rad)；秽为衍射角(。)；A为x射线波长。 研究机械化学活化时间对Ca(OH)z—caCO，复合粉体的 3 实验结果 表面性质及晶体结构的影响，旨在为得到良好抗水化 的CaO质耐火材料提供依据。 3．1 机械化学过程中复合粉体物理化学性质的变化 1 试样制备 化时间的变化。复合粉体的比表面积随活化肘间的延 长而逐渐增大，在活化时间超过36h以后，由于过剩表 采用CaCO，和ca(OH)：为原料，质量配比为4：1， 在行星式球磨机中研磨，研磨体为不锈钢球，乙醇为介 面能、表面静电及微塑性变形作用，微粒间趋于发生聚 质，公转250r／min，自转500r／min，料：球=1：7，研磨集【引，所以，比表面积增大幅度变缓。 时间为12h，24h，36h，48h，试样编号分别对应为 LCC一1，LCC一2，LCC一3，LCC一4。作为对比，将相同 配比的原料在u型小振动磨中研磨1h，研磨体为刚玉 球，试样编号记为LCC一0。原料的化学成分及激光粒的放热峰为机械活化后粉体部分累积能量的释放，相 度仪分析得到的中位径D50如表1所列。 湖北省教育厅基金资助项目(2003A007)． 作者简介：顾华志(1964～)，男，博士，副教授．主要从事耐火材料与先进陶瓷的研究． 11 万方数据 11