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1、Sialon结合刚玉材料凝胶注模成型及其性能?992?铸造FOUNDRYVO1.53NO.12Dec.2004Sialon结合刚玉材料凝胶注模成型及其一I生--.L--能,IIJLI,巩甘雷1.2,唐骥0,茹红强,孙旭东(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;2.烟台大学环境与材料工程学院,山东烟台264005)摘要:研究了Sialon结合刚玉耐火材料浓悬浮体的流变性能和稳定性能.固相体积分数79%的悬浮体,在中等剪切速率时表现剪切变稀特征,剪切速率10～100s.范围表现出突出的"切稀"行为,符合凝胶注模成型的要求.计算了在剪切速
2、率10～20s"范围内的Bingham值为22960Pa,建立的流变模型为:=22960+391y.凝胶注模成型后的坯体具有3.11g/CITZ3的体积密度和14MPa的抗折强度.烧结材料的物相组成为刚玉和SiMon,六方柱状SiMon晶体发育完整,具有均匀一致的显微结构,性能达到了使用机械成型产品的性能,高温抗折强度提高3.8倍.关键词:Sialon结合刚玉耐火材料;凝胶注模成型;流变性;抗折强度;显微结构中图分类号:TQ174.758文献标识码:A文章编号:1001—4977(2004)12—0992—05PropertiesofSialo
3、nBondedCorundumRefractoriesbyGelcastingGONGGan-lei',TANGJi,RUHong-qiang,SUNXu-dong(1.SchoolofMaterialsandMetaurgy,NortheasternUniversity,Shenyangl10004,Liaoning,China;2.CollegeofEnvironmentandMaterials,YantaiUniversity,Yantai264005,Shandong,China)Abstract:Rheologicalbehavior
4、andstabilityoftheirsuspensionsofSialonbondedcorundumrefractorieswereinvestigated,Suspensionswith79vo1%exhibitshear.thinningcharacteristic,especiallyin10～lOOs一,andsatisfygelcasting.MeanwhileitiscalculatedthatBinghamvalueis22960Pain10～20s一,rheologicalmodelasfollows::22960+391y
5、.Bygelcasting,Bulkdensityofgreenbodieswas3.1lg/cm,flexuralstrengthis14MPa.ThephasespresentinthematerialsiscorundumandSialon,hexagonaldendriticSialonphasegrowperfectlyinuniformmicrOstructure.thephysicalpropertyisassameasthatproductedbymachine,andflexuralstrengthathightempertu
6、reincrease3.8timesasthatbymachine.Keywords~Sialonbondedcorundumrefractories;gelcasting;rheology;flexuralstrength;micrOstructurep-Sialon(Si6.zAlzOzN8.z,0<z≤4.2)结合刚玉是20世纪80年代初由法国Savoie公司研制的用作高炉复合式炉衬(陶瓷杯)的新一代耐火材料【1;80年代初至1997年已有世界20多座大型高炉采用了陶瓷杯技术使用了该公司的8一Sialon结合刚玉砖.由于~-Sial
7、on结合刚玉兼具刚玉的抗碱及金属侵蚀的特点与~Sialon高强度及优良热震性的优点,普遍认为它是近代大型高炉长寿的良好炉衬材料.虽然国内对~Sialon结合刚玉耐火材料进行了广泛深入的研究,但是无论在耐火材料的外形尺寸还是理化性能都还达不到大型高炉的应用要求,主要原因是不能在大尺寸的砖中获得性能稳定,可靠,均匀分布的~-Sialon相Jo凝胶注模成型(Gelcasting)是80年代末美国橡树岭国家重点实验室(OakRidgeNationalLaborato—ty)的工程师们发明的一种新颖的胶态成型方法【3】,并获得了陶瓷原料水溶液凝胶注模成型
8、方法的发明专利权L4,.该方法主要原理是利用有机单体水溶液为介质制备高固相含量,低粘度的稳定陶瓷浓悬浮体.悬浮体注模后,陶瓷浓悬浮体内的有机单体,在交
