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添加碳化硼对低碳铝碳耐火材料显微结构和性能的影响 被引量：12
1
作者 刘耕夫 李亚伟 +1 位作者 廖宁 桑绍柏 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1340-1346,共7页
以板状刚玉和活性氧化铝微粉为主要原料、纳米炭黑为碳源、碳化硼(质量分数0、0.5%、1%)和单质硅粉为添加剂,制备了低碳铝碳耐火材料。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜分别检测和观察了材料的物相组成和显微结构。采用三点弯曲... 以板状刚玉和活性氧化铝微粉为主要原料、纳米炭黑为碳源、碳化硼(质量分数0、0.5%、1%)和单质硅粉为添加剂,制备了低碳铝碳耐火材料。利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜分别检测和观察了材料的物相组成和显微结构。采用三点弯曲法研究了材料的常温和高温力学性能,采用水淬冷法研究了材料的热震稳定性。结果表明:与空白试样相比,在1 000℃处理的含碳化硼的试样中发现碳纳米管(MWCNTs);温度高于1 200℃,在材料表面出现了明显的含氧化硼反应层,形成了外层Si C晶须较多、内层Si C晶须较少的分层结构。由于原位碳纳米管的形成,1 000℃处理后含碳化硼试样的抗折强度由空白试样的3.4 MPa提高到11.6 MPa;而1 200和1 400℃处理后,试样也因碳纳米管和Si C晶须协同作用,材料的抗折强度进一步提高至15~17和26~28 MPa。此外,引入碳化硼的铝碳材料高温抗折强度和热震稳定性也都大幅提升。 展开更多
关键词 碳化硼 铝碳耐火材料 显微结构 力学性能 热震稳定性
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高铝钢连铸保护渣研究进展 被引量：1
2
作者 何生平 刘亚东 +2 位作者 李权辉 刘耕夫 王强强 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-11,共11页
由于连铸相对于模铸在能耗、效率和成本等方面具有优势,近年来,各种铝质量分数为0.5%~3%甚至高达5%~12%的低密度高铝钢相继采用或计划采用连铸生产,然而高铝钢连铸结晶器内存在的渣-金反应[Al]+(SiO_(2))→[Si]+(Al_(2)O_(3))引起保护... 由于连铸相对于模铸在能耗、效率和成本等方面具有优势,近年来,各种铝质量分数为0.5%~3%甚至高达5%~12%的低密度高铝钢相继采用或计划采用连铸生产,然而高铝钢连铸结晶器内存在的渣-金反应[Al]+(SiO_(2))→[Si]+(Al_(2)O_(3))引起保护渣成分和性能变化,妨碍了保护渣正常发挥润滑和控制传热的冶金功能,导致凹陷、裂纹等铸坯表面质量问题以及漏钢等生产事故频发,成为影响高铝钢连浇的主要限制性环节。为保证铸坯表面质量和连铸过程的顺行,除提高钢水洁净度外,减弱因渣-金反应所引起的保护渣性能的大幅变化是高铝钢连铸的必然要求。为此,国内外研究人员以减弱渣-金反应性或稳定渣-金反应后性能为目标,进行了各种尝试和探索。首先提出了可促进熔渣快速更新的低碱度低黏度保护渣技术思路,但当钢中铝质量分数较高时,随着反应进行,保护渣黏度逐渐增大,消耗量降低,难以维持保护渣性能的相对稳定,实际生产过程中铸坯表面质量问题突出,黏结频发,无法稳定实现多炉连浇。为此,低反应性和非反应性连铸保护渣应运而生,成为高铝钢连铸保护渣研究热点。在渣-金反应性综述的基础上,重点介绍了高碱性高玻璃化、CaO-SiO_(2)基高反应性、CaO-SiO_(2)-Al_(2)O_(3)基低反应性和CaO-Al_(2)O_(3)基非反应性等保护渣的特点及其研究进展和存在的问题,并提出了高铝钢连铸保护渣今后研究重点和发展方向。 展开更多
关键词 连铸保护渣 高铝钢 渣-金反应 润滑 传热 熔渣结构
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高温下Cr_(2)AlB_(2)粉末在铝碳耐火材料中的结构演变及其对性能的影响 被引量：1
3
作者 章阳 李亚伟 +2 位作者 廖宁 刘耕夫 纪子旭 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期579-588,共10页
铝碳耐火材料是连铸滑动水口用关键材料,提高其强度和抗氧化性等服役性能,对于保障炼钢过程安全高效生产具有重要的意义。近年来,一种新型的MAB型层状化合物Cr_(2)AlB_(2)受到广泛关注,其具有高断裂韧性、高损伤容限和优异的抗氧化性。... 铝碳耐火材料是连铸滑动水口用关键材料,提高其强度和抗氧化性等服役性能,对于保障炼钢过程安全高效生产具有重要的意义。近年来,一种新型的MAB型层状化合物Cr_(2)AlB_(2)受到广泛关注,其具有高断裂韧性、高损伤容限和优异的抗氧化性。本工作在铝碳耐火材料中引入合成的Cr_(2)AlB_(2),借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜等测试手段,研究了高温下Cr_(2)AlB_(2)在铝碳材料中的结构演变及其对材料性能影响。结果表明:Cr_(2)AlB_(2)在800~1200℃热处理后逐步分解生成Al2O3包覆CrB的核壳结构,并在核壳结构表面催化生成碳纳米管、碳纤维;在1200~1600℃热处理后,核壳结构内部进一步演变,生成了Cr3C2和BN。因此,Cr_(2)AlB_(2)在铝碳耐火材料中发生的上述结构演变,促进了材料的致密化程度,提高了材料常温抗折强度以及抗氧化性。当Cr_(2)AlB_(2)引入量为1%时,材料性能最佳,经1400、1600℃热处理后的铝碳材料常温抗折强度提升约9%,经1400℃空气中处理后氧化指数从44%降低至31%。 展开更多
关键词 铬硼化铝 铝碳耐火材料 结构演变 力学性能 抗氧化性
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连铸用烧成铝碳质滑板研究现状 被引量：3
4
作者 刘耕夫 廖宁 +1 位作者 纪子旭 李亚伟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第10期3193-3199,共7页
烧成铝碳质滑板是连铸控流系统的关键功能材料之一,在使用过程中需要承受钢水和渣液的冲刷、快速和反复的热冲击,以及潜在的氧化风险,因此对材料的力学性能、热震稳定性和抗氧化性提出了严苛的要求。近年来,为了持续提高烧成铝碳质材料... 烧成铝碳质滑板是连铸控流系统的关键功能材料之一,在使用过程中需要承受钢水和渣液的冲刷、快速和反复的热冲击,以及潜在的氧化风险,因此对材料的力学性能、热震稳定性和抗氧化性提出了严苛的要求。近年来,为了持续提高烧成铝碳质材料的上述性能,延长其使用寿命,针对材料结构和组成的优化进行了不断研究,主要包括从金属铝、单质硅等主要添加剂原位形成陶瓷相增强,发展到纳米碳源协同原位陶瓷相增强增韧,以及近期的层状化合物协同纳米碳及原位陶瓷相强韧化和抗氧化。 展开更多
关键词 耐火材料 烧成铝碳质滑板 原位陶瓷相强化 热震稳定性 纳米碳 层状化合物 力学性能 抗氧化性
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