高温下Cr2AlB2粉末在铝碳耐火材料中的结构演变及其对性能的影响

摘要：

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Cr2AlB2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Cr2AlB2,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Cr2AlB2在铝碳材料中的结构演变及其对材料性能影响.结果表明:Cr2AlB2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,Cr2AlB2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Cr2AlB2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％.

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

所属期刊栏目：51

分类号：TQ175

资助基金：国家自然科学基金51872211

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：579-588