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1 引 言
干(gan)式(shi)搗(dao)打料(liao)(liao)(liao)是(shi)由(you)一(yi)定(ding)(ding)顆粒級配的耐火(huo)骨料(liao)(liao)(liao)、粉(fen)料(liao)(liao)(liao)、結合劑(ji)和外加劑(ji)組成的用人工(gong)或(huo)機械方法搗(dao)打施工(gong), 并在(zai)一(yi)定(ding)(ding)溫(wen)(wen)度下硬化(hua)的不定(ding)(ding)形耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao)(liao),多用作感(gan)應(ying)(ying)爐(lu)爐(lu)襯材(cai)料(liao)(liao)(liao)。無芯中頻感(gan)應(ying)(ying)爐(lu)用干(gan)式(shi)搗(dao)打料(liao)(liao)(liao)分酸性(xing)、堿性(xing)和中性(xing)三類。無芯感(gan)應(ying)(ying)爐(lu)由(you)于具有升溫(wen)(wen)能力(li)強(qiang)、可(ke)間歇作業、爐(lu)襯費用低、使用靈活方便等(deng)特點,被廣泛應(ying)(ying)用于鑄造行(xing)業,是(shi)國內鑄造企業熔化(hua)鐵和有色金屬(shu)或(huo)熔液保溫(wen)(wen)的主要設備。目前,許多感(gan)應(ying)(ying)爐(lu)的爐(lu) 襯材(cai)料(liao)(liao)(liao)采用硅質干(gan)式(shi)搗(dao)打料(liao)(liao)(liao)。
干式(shi)搗(dao)(dao)打料(liao)(liao)(liao)(liao)呈松散狀,成(cheng)型之(zhi)前無(wu)粘(zhan)結(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing),只有(you)以振動或強力搗(dao)(dao)打才可獲得(de)密實的(de)結(jie)(jie)(jie)構使(shi)得(de)粒度(du)(du)分(fen)布 ( 合理(li)級配) 成(cheng)為影(ying)響(xiang)(xiang)其(qi)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)重要(yao)(yao)因素之(zhi)一。爐襯(chen)作為感應(ying)爐的(de)重要(yao)(yao)組成(cheng)部(bu)分(fen),不但直接影(ying)響(xiang)(xiang)熔煉金屬的(de)質(zhi)量(liang),而且還影(ying)響(xiang)(xiang)其(qi)生產成(cheng)本(ben),因而爐襯(chen)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)選擇是十分(fen)重要(yao)(yao)的(de)。硅(gui)砂與(yu)中性(xing)(xing)(xing)和堿(jian)性(xing)(xing)(xing)耐火材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)相比(bi),價格低(di)(di)廉,目(mu)前以硼酸(suan)為燒(shao)結(jie)(jie)(jie)劑(ji)(ji)(ji)的(de)硅(gui)質(zhi)干式(shi)搗(dao)(dao)打爐料(liao)(liao)(liao)(liao)使(shi)用(yong)十分(fen)廣泛,石英材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)具(ju)有(you)耐高(gao)(gao)溫、低(di)(di)導熱及(ji)(ji)低(di)(di)熱膨脹( α = 0. 54 × 10 - 6℃ - 1 ) 等(deng)性(xing)(xing)(xing)能(neng)特點,但是硅(gui)質(zhi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫下存在(zai)(zai)較復雜(za)的(de)晶型轉(zhuan)變(bian),因而要(yao)(yao)考 慮加(jia)入硅(gui)砂的(de)粒度(du)(du)組成(cheng)以及(ji)(ji)結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)(ji)的(de)種類(lei)對(dui)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。從(cong) SiO2-B2O3 相圖看,B2O3 的(de)加(jia)入量(liang)以 小于 2% 為宜。隨著原料(liao)(liao)(liao)(liao)顆(ke)粒粒度(du)(du)的(de)增(zeng)大(da),燒(shao)后硅(gui)質(zhi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)耐壓強度(du)(du)增(zeng)大(da),因而搗(dao)(dao)打料(liao)(liao)(liao)(liao)中加(jia)入硅(gui)砂的(de)粒度(du)(du)適當大(da)些。這些因素都會對(dui)燒(shao)后硅(gui)質(zhi)干式(shi)搗(dao)(dao)打料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)試樣性(xing)(xing)(xing)能(neng)有(you)所影(ying)響(xiang)(xiang)。本(ben)文(wen)針對(dui)現(xian)有(you)硅(gui)質(zhi)干式(shi)搗(dao)(dao)打料(liao)(liao)(liao)(liao)使(shi) 用(yong)存在(zai)(zai)組成(cheng)不合理(li)、結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)(ji)的(de)選擇較多等(deng)問(wen)題,研(yan)究不同(tong)原料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)粒度(du)(du)組成(cheng)、結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)(ji)的(de)種類(lei)對(dui)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)的(de)影(ying)響(xiang)(xiang), 確定材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)合適的(de)顆(ke)粒級配及(ji)(ji).佳的(de)結(jie)(jie)(jie)合劑(ji)(ji)(ji)。
2 實 驗
采(cai)用的原料為(wei)分(fen)別為(wei) 3 ~ 1 mm、≤1 mm 和(he)≤0. 053 mm 粒度(du)的石英(ying)砂( wSiO2 = 99. 53% ) 和(he)工業級(ji)(ji)純(chun)度(du) 的硅微粉、硼(peng)酸(suan)、氧化(hua)(hua)硼(peng)、偏硅酸(suan)鈉( 0. 5 ~ 1 mm) 、氧化(hua)(hua)鈣。硅質干(gan)式料的配(pei)比組成見表 1。按表 1 的配(pei)比準確(que)稱料,干(gan)混勻后導入模(mo)具(ju)中手工搗打成型(xing)。將(jiang)成型(xing)好(hao)的試樣分(fen)別在 1500 ℃ 和(he) 1550 ℃ 下保溫 3 h 脫模(mo)。 以 S3 試樣的顆粒級(ji)(ji)配(pei)為(wei)基準,加入不同結(jie)合劑(ji)試樣的配(pei)比如(ru)下表 2 所示。1500 ℃ 和(he) 1550 ℃ 燒后試樣分(fen)別 按 GB /T 5988-2007、GB /T 2997-2000 和(he) GB /T 5027-2008 測量..線(xian)變化(hua)(hua)、顯氣孔率和(he)耐(nai)壓強度(du),用 X 射線(xian) 衍射儀(yi)進行物相(xiang)分(fen)析。
3 結果(guo)與討論(lun)
圖(tu) 1 是(shi)(shi)試樣(yang)經過不同(tong)溫(wen)度(du)燒后的(de)(de)性(xing)能圖(tu)。從圖(tu) 1a 和 b 可以看出,不同(tong)粒度(du)組(zu)成試樣(yang)在(zai) 1500 ℃ 燒后的(de)(de) 氣(qi)(qi)(qi)孔率(lv)明顯高于在(zai) 1550 ℃燒后試樣(yang)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)孔率(lv),S2 試樣(yang)在(zai)不同(tong)溫(wen)度(du)燒后氣(qi)(qi)(qi)孔率(lv)和體積(ji)密(mi)度(du)的(de)(de)變(bian)化較大(da); S3 試 樣(yang)的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)孔率(lv)在(zai)不同(tong)的(de)(de)溫(wen)度(du)時(shi)與 S1、S2 相(xiang)比有(you).小的(de)(de)顯氣(qi)(qi)(qi)孔率(lv),有(you).大(da)的(de)(de)體積(ji)密(mi)度(du)。原因是(shi)(shi): 隨著燒結(jie)(jie)溫(wen)度(du)的(de)(de)高,顆(ke)粒燒結(jie)(jie)程度(du)增加(jia),顆(ke)粒與顆(ke)粒之(zhi)間結(jie)(jie)合緊(jin)(jin)密(mi)。在(zai)相(xiang)同(tong)燒結(jie)(jie)溫(wen)度(du)時(shi),S3 試樣(yang)的(de)(de)堆積(ji)更緊(jin)(jin)密(mi),氣(qi)(qi)(qi)孔得到(dao) 更充(chong)分(fen)地填充(chong)。
圖 1c 給出了不同(tong)(tong)顆粒級(ji)配(pei)試(shi)樣(yang)(yang)經過(guo) 1500 ℃和(he) 1550 ℃燒(shao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)線變(bian)化(hua)(hua)率。從圖中(zhong)可(ke)以看出,S2、S3 試(shi)樣(yang)(yang) 在(zai) 1500 ℃燒(shao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)線變(bian)化(hua)(hua)率明顯比在(zai) 1550 ℃燒(shao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)要低。在(zai)相(xiang)同(tong)(tong)溫(wen)(wen)(wen)度燒(shao)后(hou),這三組(zu)樣(yang)(yang)品中(zhong) S3 試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)線變(bian)化(hua)(hua)率.小,線變(bian)化(hua)(hua)率分別為(wei) 7. 79% 和(he) 8. 03% 。原(yuan)因是: 顆粒中(zhong)的(de)(de)(de)(de)石英(ying)相(xiang)發生晶型轉變(bian)需要較(jiao)(jiao)高一定(ding)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度,當 燒(shao)結溫(wen)(wen)(wen)度高時,干式搗打料中(zhong)已形成(cheng)較(jiao)(jiao)多的(de)(de)(de)(de)液相(xiang),大顆粒體(ti)積(ji)(ji)膨(peng)脹(zhang)會被液相(xiang)吸(xi)收,降低了其膨(peng)脹(zhang)率[10]。因此作為(wei)爐襯材(cai)料的(de)(de)(de)(de)石英(ying)砂(sha),考慮高溫(wen)(wen)(wen)時體(ti)積(ji)(ji)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)(de)(de)(de)影響,選擇 S3 試(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)粒度組(zu)成(cheng)比較(jiao)(jiao)好。
圖(tu) 2a 和(he)(he)(he) b 分別是(shi)(shi)(shi)不同結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合(he)劑(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在 1500 ℃和(he)(he)(he) 1550 ℃燒(shao)(shao)(shao)(shao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)和(he)(he)(he)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)密(mi)度(du)(du)(du)。從圖(tu)中知道,1500 ℃時(shi)(shi)(shi) S20 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).低(di),體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)密(mi)度(du)(du)(du).高(gao)。1550 ℃ 時(shi)(shi)(shi) S26 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).低(di),S29 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).高(gao)。 S20 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在1500 ℃和(he)(he)(he)1550 ℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)相(xiang)差較大(da)。原因(yin)是(shi)(shi)(shi)在1500 ℃時(shi)(shi)(shi) S20 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合(he)劑(ji)(ji)很好(hao)地促進(jin)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),有利于(yu)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中氣孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排出(chu),提高(gao)材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)致密(mi)性。 圖(tu) 2c 是(shi)(shi)(shi)不同結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合(he)劑(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在 1500 ℃和(he)(he)(he) 1550 ℃燒(shao)(shao)(shao)(shao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。不同試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)燒(shao)(shao)(shao)(shao)成后(hou),試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)都(dou)為(wei)(wei) 正值,表現為(wei)(wei)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)膨脹(zhang)。1500 ℃ 時(shi)(shi)(shi) S26 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)膨脹(zhang)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).高(gao),為(wei)(wei) 8. 37% ,S20 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)膨脹(zhang)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).低(di),為(wei)(wei) 2. 69% 。 1550 ℃時(shi)(shi)(shi)線(xian)(xian)(xian)膨脹(zhang)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).高(gao)為(wei)(wei) S24,為(wei)(wei) 7. 5% ,S20 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)膨脹(zhang)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv).低(di),為(wei)(wei) 5. 23% 。因(yin)此可(ke)以(yi)(yi)判斷出(chu)在粒度(du)(du)(du)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情 況下(xia) S20 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合(he)劑(ji)(ji)在高(gao)溫時(shi)(shi)(shi)熔融形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)相(xiang)可(ke)以(yi)(yi)更好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)降低(di)顆粒晶(jing)型轉變(bian)(bian)(bian)帶(dai)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)膨脹(zhang)。 圖(tu) 2d 是(shi)(shi)(shi)不同結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合(he)劑(ji)(ji)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)在 1500 ℃和(he)(he)(he) 1550 ℃燒(shao)(shao)(shao)(shao)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)。1500 ℃時(shi)(shi)(shi)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du).高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)是(shi)(shi)(shi) S25, 為(wei)(wei) 10. 22 MPa,.小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)為(wei)(wei) S23,** 2. 07 MPa; 1550 ℃時(shi)(shi)(shi)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du).高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi) S20,為(wei)(wei) 9. 936 MPa,.小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) 仍是(shi)(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)是(shi)(shi)(shi) S23,** 2. 27 MPa。 S22 與(yu) S21 相(xiang)比(bi)(bi),兩者(zhe)燒(shao)(shao)(shao)(shao)后(hou)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)和(he)(he)(he)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)密(mi)度(du)(du)(du)沒有大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua),但(dan) S22 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)和(he)(he)(he)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)比(bi)(bi) S21 高(gao) 一些,這可(ke)能(neng)是(shi)(shi)(shi)因(yin)為(wei)(wei)隨著 B2O3 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)量增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)促進(jin)了(le)石(shi)(shi)(shi)英(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),而石(shi)(shi)(shi)英(ying)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)中會(hui)有較復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)變(bian)(bian)(bian),伴 隨著一定量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)膨脹(zhang),表現為(wei)(wei)線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)大(da),而促進(jin)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)會(hui)使(shi)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)。 通(tong)過 S21、S23、S24、S25 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)對比(bi)(bi),后(hou)三者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)密(mi)度(du)(du)(du)與(yu)前(qian)(qian)者(zhe)沒有多大(da)差別,顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)、線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)和(he)(he)(he)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)較前(qian)(qian)者(zhe)有所(suo)(suo)上升。偏硅酸(suan)鈉(na)可(ke)以(yi)(yi)作為(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)英(ying)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粘結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)劑(ji)(ji),其(qi)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru)量增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)促進(jin)了(le)石(shi)(shi)(shi)英(ying)砂燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),使(shi) 試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)有所(suo)(suo)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia),其(qi)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)和(he)(he)(he)線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)律不是(shi)(shi)(shi)很明顯(xian)。 實驗也加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru) CaO 作為(wei)(wei)礦化(hua)劑(ji)(ji),控制(zhi)石(shi)(shi)(shi)英(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)型轉變(bian)(bian)(bian)。隨著 CaO 含量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia),其(qi)顯(xian)氣孔(kong)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)、線(xian)(xian)(xian)變(bian)(bian)(bian)化(hua)率(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)、耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)均有所(suo)(suo)變(bian)(bian)(bian)化(hua),S27 較 S26 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐壓(ya)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)有所(suo)(suo)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia),說(shuo)明 CaO 能(neng)控制(zhi) SiO2 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)型轉變(bian)(bian)(bian)( 方(fang)石(shi)(shi)(shi)英(ying)向石(shi)(shi)(shi)英(ying)轉 變(bian)(bian)(bian)) ,使(shi)其(qi)向有利于(yu)其(qi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)提高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向發(fa)展。加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)入(ru) SiO2 微粉能(neng)形(xing)成液(ye)(ye)相(xiang),促進(jin)石(shi)(shi)(shi)英(ying)砂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)燒(shao)(shao)(shao)(shao)結(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),但(dan)是(shi)(shi)(shi)隨著 SiO2微粉的(de)加入,其(qi)強度(du)有(you)所降低(di),這可能(neng)是(shi)(shi)因為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei) SiO2 的(de)引入在一定(ding)(ding)程度(du)上(shang)改(gai)變(bian)了其(qi)晶型轉(zhuan)變(bian),使其(qi)膨(peng)脹(zhang)率高(gao), 耐(nai)壓(ya)強度(du)低(di)。 圖(tu)(tu) 3 是(shi)(shi)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)燒后物(wu)相(xiang)組成分(fen)(fen)(fen)析(xi)圖(tu)(tu)。從(cong)圖(tu)(tu) 3a 中(zhong)可以看出,1500 ℃ 時(shi) S20 試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)的(de)主要物(wu)相(xiang)是(shi)(shi)石(shi)(shi)(shi)英和(he)方(fang)石(shi)(shi)(shi) 英,通過(guo)半定(ding)(ding)量分(fen)(fen)(fen)析(xi),試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)石(shi)(shi)(shi)英含(han)量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei) 58% ,方(fang)石(shi)(shi)(shi)英含(han)量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei) 42% ,石(shi)(shi)(shi)英向(xiang)方(fang)石(shi)(shi)(shi)英轉(zhuan)化(hua)并不(bu)完(wan)全(quan)。圖(tu)(tu) 3b 是(shi)(shi) 1550 ℃時(shi) S20 試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang) XRD 圖(tu)(tu)譜,方(fang)石(shi)(shi)(shi)英峰比(bi)較多,通過(guo)半定(ding)(ding)量分(fen)(fen)(fen)析(xi),石(shi)(shi)(shi)英含(han)量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)5% ,方(fang)石(shi)(shi)(shi)英含(han)量為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)95% ,石(shi)(shi)(shi)英向(xiang)方(fang)石(shi)(shi)(shi)英轉(zhuan)化(hua)比(bi)較完(wan)全(quan)。從(cong) XRD 圖(tu)(tu)譜分(fen)(fen)(fen)析(xi)可知,1550 ℃ 膨(peng)脹(zhang)率比(bi) 1500 ℃ 高(gao)些(xie)是(shi)(shi)因為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)石(shi)(shi)(shi)英向(xiang)方(fang)石(shi)(shi)(shi)英轉(zhuan)化(hua)多,因此(ci)產生(sheng)的(de)膨(peng)脹(zhang)率較高(gao)些(xie); 1550 ℃時(shi)因為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)中(zhong)石(shi)(shi)(shi)英向(xiang)方(fang)石(shi)(shi)(shi)英轉(zhuan)變(bian)的(de)比(bi)較完(wan)全(quan),試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)整體的(de)結構穩(wen)定(ding)(ding)性比(bi)較好(hao),相(xiang)比(bi)其(qi)他試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)擁有(you)較高(gao)的(de)耐(nai)壓(ya)強度(du)。
2 不同結(jie)合(he)劑試(shi)樣(yang)在 1500 ℃和(he) 1550 ℃燒后性能( a) 顯氣孔率; ( b) 體積密度; ( c) 線(xian)變化率和(he)( d) 耐(nai)壓強(qiang)度
4 結 論
( 1) 經(jing)過(guo) 1500 ℃和(he) 1550 ℃燒(shao)后(hou),試(shi)樣的(de)(de)(de)線變化(hua)(hua)率(lv)、氣孔率(lv)、體積(ji)(ji)密(mi)度均有比較(jiao)明顯的(de)(de)(de)差別(bie),說明不同的(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)(li)緊(jin)密(mi)堆積(ji)(ji)程(cheng)度影響(xiang)較(jiao)大(da),對制品的(de)(de)(de)性能的(de)(de)(de)影響(xiang)也很大(da); ( 2) 試(shi)樣中含(han)有較(jiao)多的(de)(de)(de)大(da)顆(ke)粒(li)(li),在燒(shao)結過(guo)程(cheng)中可以(yi)減(jian)小試(shi)樣的(de)(de)(de)膨(peng)脹(zhang)率(lv),其粒(li)(li)度分(fen)布符合緊(jin)密(mi)堆積(ji)(ji)原理, 細粉可以(yi)充(chong)分(fen)填(tian)充(chong)氣孔,降低氣孔率(lv),提高(gao)制品的(de)(de)(de)體積(ji)(ji)密(mi)度,從而使其耐(nai)壓強(qiang)度偏(pian)高(gao); ( 3) 結合劑在 1500 ℃ 和(he) 1550 ℃ 生(sheng)成(cheng)液相后(hou),能夠潤濕顆(ke)粒(li)(li)表面(mian),減(jian)少顆(ke)粒(li)(li)膨(peng)脹(zhang)帶來(lai)的(de)(de)(de)較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)線變化(hua)(hua)。2486 專題論文(wen) 硅 酸 鹽(yan) 通(tong) 報(bao) 第(di) 34 卷 1550 ℃燒(shao)后(hou)試(shi)樣中石英(ying)(ying)向方石英(ying)(ying)轉(zhuan)變徹底(di),將具有較(jiao)好的(de)(de)(de)氣孔率(lv)和(he)耐(nai)壓強(qiang)度。