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MgAlON-MgAl2O4复合材料的制备与性能研究 被引量：5
1
作者 黄俊伟 李红霞 +1 位作者 徐恩霞 王刚 《耐火材料》 CAS 北大核心 2018年第3期188-191,共4页
为了制备具有良好性能的MgAlON-MgAl_2O_4复合材料以替代含铬耐火材料,以电熔镁铝尖晶石(粒度1~3、≤1和≤0.074 mm)、活性α-Al_2O_3粉(2~5μm)、Al粉(≤0.074 mm)、Mg O粉(≤0.044 mm)为原料,采用原位生成MgAlON的方法制备了MgAlON-Mg... 为了制备具有良好性能的MgAlON-MgAl_2O_4复合材料以替代含铬耐火材料,以电熔镁铝尖晶石(粒度1~3、≤1和≤0.074 mm)、活性α-Al_2O_3粉(2~5μm)、Al粉(≤0.074 mm)、Mg O粉(≤0.044 mm)为原料,采用原位生成MgAlON的方法制备了MgAlON-MgAl_2O_4复合材料。通过调整配料中α-Al_2O_3粉+Al粉+Mg O混合粉(三者的质量比固定为76∶12∶12)的加入量(在整个固态配料中的质量分数分别为15%、20%、25%和30%)来调整MgAlON的设计生成量,研究了MgAlON设计生成量对MgAlON-MgAl_2O_4复合材料致密度、常温强度、物相组成和显微结构等的影响。结果表明:1)随着α-Al_2O_3-Al-Mg O混合粉加入量的增加,复合材料中MgAlON相生成量增多;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料中有副产物Al4O4C生成。2)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量从15%(w)增加到25%(w),复合材料中MgAlON晶粒发育程度逐渐变好,与MgAl_2O_4颗粒的结合也逐渐紧密;但当α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量达到30%(w)时,复合材料基质中有明显微气孔出现,致密性和均匀性变差。3)随着α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量的增加,复合材料的烧后体积密度和显气孔率变化不大,常温耐压强度和常温抗折强度变化明显,烧成线变化率由微收缩变为微膨胀。4)综合考虑,α-Al_2O_3+Al+Mg O混合粉加入量为25%(w)的试样的性能最佳。 展开更多
关键词 无铬化 镁铝尖晶石 镁阿隆 原位生成 MgAlON-MgAl2O4复合材料
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氮化烧成铝–方镁石–刚玉复合材料的显微结构和反应机理 被引量：3
2
作者 马佳佳 李勇 +4 位作者 岳丹丹 洪炀 仝尚好 蒋朋 薛文东 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1341-1346,共6页
在刚玉(电熔刚玉、板状刚玉)–高纯镁砂中加入质量分数分别为0、4%、6%、10%的铝粉,在碳管炉1 600℃氮气气氛下制备Al–Mg O–Al_2O_3复合材料。结果表明:烧后试样的主晶相为刚玉和镁铝尖晶石固溶体,基质是由镁铝尖晶石固溶体、氮化铝、... 在刚玉(电熔刚玉、板状刚玉)–高纯镁砂中加入质量分数分别为0、4%、6%、10%的铝粉,在碳管炉1 600℃氮气气氛下制备Al–Mg O–Al_2O_3复合材料。结果表明:烧后试样的主晶相为刚玉和镁铝尖晶石固溶体,基质是由镁铝尖晶石固溶体、氮化铝、Al ON和Mg Al ON等增强相组成的复合结构。随铝粉含量增加,Al N、Al ON和Mg Al ON含量增加且存在未反应的铝粉。铝粉氮化机理为Al反应生成Al N,Al N与Al_2O_3固溶形成Al ON相,氧化镁或新形成的尖晶石与Al ON相固溶形成Mg Al ON相。建立了金属铝粉氮化反应模型,反应模型呈明显的环状结构:内层产物为未反应的铝和反应后形成的微孔;中间层产物为氮化铝和阿隆的复合结构;外层环带状产物为阿隆和镁阿隆的复合结构。电熔刚玉颗粒部分参与反应形成环带状镁铝尖晶石固溶体。 展开更多
关键词 铝粉 镁阿隆 阿隆 氮化铝 氮化反应
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镁阿隆—钛酸铝复合材料抗Al_2O_3附着的研究 被引量：3
3
作者 曲殿利 孙加林 +5 位作者 洪彦若 祝少军 典殿利 张玲 郭玉香 梁小平 《冶金能源》 北大核心 2004年第4期49-51,共3页
利用镁阿隆—钛酸铝复合材料与熔渣和钢水润湿性较小的性能 ,并与Al2 O3 -C和CaO·ZrO2 -C材料作对比试验 ,研究镁阿隆—钛酸铝复合材料抗Al2 O3 的附着作用。结果表明 :镁阿隆—钛酸铝复合材料具有很好的抗侵蚀性和抗Al2 O3 附着... 利用镁阿隆—钛酸铝复合材料与熔渣和钢水润湿性较小的性能 ,并与Al2 O3 -C和CaO·ZrO2 -C材料作对比试验 ,研究镁阿隆—钛酸铝复合材料抗Al2 O3 的附着作用。结果表明 :镁阿隆—钛酸铝复合材料具有很好的抗侵蚀性和抗Al2 O3 附着性 ,是理想的防堵塞和非污染浸入式水口的内衬材料。 展开更多
关键词 镁阿隆 钛酸铝 复合材料 润湿性 浸入式水口 内衬材料 连铸机
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MgO与Al2O3对Al-MgO-Al2O3体系中MgAlON形成机理的影响 被引量：4
4
作者 仝尚好 李勇 +3 位作者 焦智宇 闫明伟 张宇翠 铁占鹏 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1746-1751,共6页
以电熔镁砂、α-Al2O3微粉、板状刚玉、白刚玉、金属铝及高纯镁砂为原料,铝酸镁溶胶为结合剂,氮气条件下1700℃保温4 h分别制备了MgO基和Al2O3基Al-MgO-Al2O3复合材料。研究了氮气低氧分压条件下MgO和Al2O3稳定性差异对Al-MgO-Al2O3复... 以电熔镁砂、α-Al2O3微粉、板状刚玉、白刚玉、金属铝及高纯镁砂为原料,铝酸镁溶胶为结合剂,氮气条件下1700℃保温4 h分别制备了MgO基和Al2O3基Al-MgO-Al2O3复合材料。研究了氮气低氧分压条件下MgO和Al2O3稳定性差异对Al-MgO-Al2O3复合材料微观结构的影响并揭示了MgO基和Al2O3基中MgAl ON形成机理。结果表明:在氮气低氧分压条件下,MgO比Al2O3更不稳定;在1000℃以上随着温度的升高,体系MgO和Al2O3反应形成MgAl2O4,随着温度的升高,C-O2反应的进行,体系内氧分压逐渐降低,MgO不稳定,分解为Mg(g)和O2(g)。在MgO基体系中,MgO分解量较多,导致局部氧分压升高,金属Al部分将被氧化成Al2O(g),与N2(g),Mg(g)和O2(g)发生反应,生成片状MgAl ON:Al2O(g)+O2(g)+N2(g)+Mg(g)→MgAl ON(s)。而在Al2O3基体系中,由于MgO分解量减少,氧分压较低,高温下金属Al转变成Al(g),与N2(g),Mg(g)和O2(g)反生反应生成板片状MgAl ON:Al(g)+O2(g)+N2(g)+Mg(g)→MgAl ON(s)。 展开更多
关键词 镁阿隆 氮化铝多型体 氮化铝 形成机理
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添加铝粉对Al_2O_3–MgO耐火材料物相组成的影响 被引量：1
5
作者 岳丹丹 李勇 +4 位作者 马佳佳 洪炀 仝尚好 蒋朋 薛文东 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期446-452,共7页
以电熔镁砂、高纯镁砂、板状刚玉、氧化铝微粉和金属铝粉为原料,铝溶胶为结合剂制备铝–刚玉–方镁石耐火材料,经1 700℃氮气气氛烧成(580℃保温3 h和未经580℃保温的2种烧成制度)。结果表明:经580℃保温和未经580℃保温的样品中,未添... 以电熔镁砂、高纯镁砂、板状刚玉、氧化铝微粉和金属铝粉为原料,铝溶胶为结合剂制备铝–刚玉–方镁石耐火材料,经1 700℃氮气气氛烧成(580℃保温3 h和未经580℃保温的2种烧成制度)。结果表明:经580℃保温和未经580℃保温的样品中,未添加金属铝粉的样品主晶相为方镁石和镁铝尖晶石固溶体,板状刚玉(≤1 mm)和氧化铝微粉均与细粉中方镁石反应形成了镁铝尖晶石固溶体。添加金属铝粉的样品中,晶相除方镁石和镁铝尖晶石固溶体外,有氮化铝、镁阿隆和纤锌矿结构的阿隆(Al10O3N8)生成,且随着铝粉含量增加而增加。未经580℃保温的样品中,镁阿隆和纤锌矿结构的阿隆生成量显著降低,建立了样品中镁阿隆和阿隆形成的反应模型。低温保温(580℃保温3 h)促进了样品中铝粉更完全的形成Al N,减少了金属铝粉以介稳态Al_2O(g)和Al(g)逸出的量,添加铝粉的铝–刚玉–方镁石样品升温制度对其组成与性能有影响。 展开更多
关键词 氮化铝 氧化镁 镁阿隆 阿隆
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MgAlON合成工艺研究 被引量：2
6
作者 万龙刚 程竹 +1 位作者 赵俊国 陈肇友 《耐火材料》 CAS 北大核心 2010年第5期365-368,共4页
以铝粉、煅烧α-氧化铝微粉、电熔镁砂粉、轻烧氧化镁粉和镁铝尖晶石粉为原料,在1 750℃时Al2O3-AlN-MgO三元相图的MgAlON固溶区域选取3个组成点,配制成w（Al）分别为8.5%、6.6%、4.7%的3组配方,并通过改变MgO的加入种类（电熔镁砂粉或... 以铝粉、煅烧α-氧化铝微粉、电熔镁砂粉、轻烧氧化镁粉和镁铝尖晶石粉为原料,在1 750℃时Al2O3-AlN-MgO三元相图的MgAlON固溶区域选取3个组成点,配制成w（Al）分别为8.5%、6.6%、4.7%的3组配方,并通过改变MgO的加入种类（电熔镁砂粉或轻烧氧化镁粉）以及用预合成镁铝尖晶石粉取代MgO和相应数量的Al2O3,共配制成9种试样,经混练、成型、干燥后,在纯N2气氛中于不同温度（1 500-1 700℃）保温不同时间（5-15 h）合成了MgAlON,通过检测合成试样的相组成、致密度和显微结构,研究了配料组成、合成温度、保温时间、原料活性等因素对合成MgAlON的影响。结果表明：（1）配料组成中AlN的设计组成越大,形成单相MgAlON的条件要求越高。（2）提高合成温度与延长保温时间,均能促进单相MgAlON的合成。（3）采用轻烧氧化镁粉合成MgAlON效果与采用电熔镁砂粉的几乎相同;采用镁铝尖晶石粉也能合成单相MgAlON,但其合成温度较高。 展开更多
关键词 镁阿隆 合成工艺 配料组成 烧成温度 保温时间 原料活性
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1700℃流动氮气下金属铝–镁铝尖晶石复合材料的物相组成与反应机理(英文) 被引量：1
7
作者 闫明伟 杨裕民 +4 位作者 李勇 刘开琪 孙广超 张佳钰 胡超权 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期590-596,共7页
研究了高纯氮气下先后进行580℃保温8 h、1 700℃保温3 h热处理后Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料的物相组成和反应机理。结果表明:经580℃保温8 h后,Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料形成分层现象,即外层区含金属铝–氮化铝壳核结构。当温度升至... 研究了高纯氮气下先后进行580℃保温8 h、1 700℃保温3 h热处理后Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料的物相组成和反应机理。结果表明:经580℃保温8 h后,Al–MgAl_(2)O_(4)复合材料形成分层现象,即外层区含金属铝–氮化铝壳核结构。当温度升至某一特定值时,金属铝–氮化铝壳核结构破裂,金属铝Al(l/g)溢出/逸出,与N_(2)和O_(2)分别反应生成AlN和Al_(2)O(g),促进化学计量比的镁铝尖晶石(MgAl_(2)O_(4))分解形成富氧化铝的镁铝尖晶石(Al_(2)O_(3)-rich spinel)和镁蒸气(Mg(g))。一方面,AlN与富氧化铝的镁铝尖晶石形成MgAlON尖晶石;另一方面,AlN与Mg(g)和O_(2)发生固溶体反应生成氮化铝固溶体,(Mg,Al)(N,O)。内层区的材料物相组成不同于外层区,含有许多由气–气反应Al_(2)O(g)+O_(2)(g)+N_(2)(g)+Mg(g)→MgAlON(s)或Al(g)+O_(2)(g)+N_(2)(g)+Mg(g)→MgAlON(s)生成的片状MgAlON;此外,内层区富氧化铝的镁铝尖晶石没有进一步转变为MgAlON尖晶石。 展开更多
关键词 壳核结构 富氧化铝镁铝尖晶石 镁阿隆 氮化铝固溶体
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1600℃氮气气氛下Al对Al2O3–MgO材料中尖晶石物相演变的影响 被引量：2
8
作者 闫明伟 刘开琪 +4 位作者 李勇 刘东方 仝尚好 孙广超 熊瑞 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1997-2003,共7页
探究了在1 600℃氮气气氛下金属Al对Al2O3-MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明,金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时,氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石;镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生... 探究了在1 600℃氮气气氛下金属Al对Al2O3-MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明,金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时,氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石;镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生固溶体反应形成一次富氧化铝的镁铝尖晶石。C-O2反应使体系氧分压持续降低,氧化镁分解产生的Mg(g)与周围的氧化铝和一次富氧化铝的镁铝尖晶石发生置换反应,形成二次富氧化铝的镁铝尖晶石和金属Al(l/g)。在高温氮气下,金属Al(l/g)氮化形成氮化铝后,与上述一次或二次富氧化铝的镁铝尖晶石反应形成镁阿隆尖晶石(MgAlON)尖晶石。将金属铝引入到Al2O3-MgO耐火材料后,含铝气相物质——Al(g)和Al2O(g),沿耐火材料中的气孔或孔隙扩散传质。一方面,Al(g)和Al2O(g)氮化反应形成氮化铝,固溶强化并提升MgAlON尖晶石中氮元素的含量;另一方面,Al(g)、Al2O(g)、Mg(g)、N2和O2发生气-气化学反应,形成片状形貌的MgAlON尖晶石。 展开更多
关键词 气相镁 富氧化铝的镁铝尖晶石 镁阿隆尖晶石 含铝气相物质
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