炭黑种类对低碳铝碳材料显微结构和力学性能的影响

摘要：

以板状刚玉和活性氧化铝微粉为主要原料、4种不同种类的炭黑(N220,N330,N774,N990)为碳源、单质硅粉为添加剂,在埋焦炭条件下经800、1 000、1 200和1 400℃处理制备出低碳Al2O3-C耐火材料.利用X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜,分别测定了材料的物相组成,观察了材料的显微结构,并借助于压汞仪检测了试样的孔径分布.采用三点弯曲法研究了材料的力学性能和断裂行为,采用水淬冷法研究了材料的抗热震性.结果表明:炭黑种类影响材料的显微结构与力学性能.试样内添加大粒径的炭黑时更有利于形成长径比大的碳化硅晶须,从而提高材料的力学性能.添加大粒径炭黑N990的试样经1 400℃处理后,其抗折强度较添加小粒径炭黑N220试样的抗折强度高出56％;小粒径炭黑有利于提高材料热震稳定性,其中,N330试样热震后的抗折强度保持率可达到62.99％,而N990试样的仅为37.4％.铝碳材料试样内碳化硅相呈粒状与晶须状,前者具有核壳结构,为炭黑颗粒与含硅物质反应形成,后者主要通过气相反应成核-生长机制形成.

关键词：炭黑、铝碳材料、显微结构、力学性能、热震稳定性

所属期刊栏目：42

分类号：TQ175

资助基金：国家自然科学基金51372176;湖北省自然科学基金重点项目2013CFA105

在线出版日期：2015-06-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1591-1599