利用有机硅树脂作为结合剂制备免烧成sic耐火材料的研究

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1、万方数据锌筮旱／J大’UDC密级学位论文利用有机硅树脂作为结合剂制备免烧成SiC耐火材料的研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：聂晓波茹红强教授东北大学材料研究所硕士学科类别：工学材料学2014年6月论文答辩日期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：王磊教授张宁教授岳新艳副教授东北大学2014年6月万方数据AThesisinMaterialScienceIIllIllMIIIllIlllIllIIIIUIJ0122236Preparationa

2、ndPropertiesofUnfiredSiliconCarbideRefractoriesByNieXiaoboSupervisor：ProfessorRuHongqiangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示

3、谢：亡巴思。学位论文作者签名：氯乏吼瑕日期：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：矗魄弓反签字日期：翩签名稻曷哆签-7-日期：万方数据东北大学硕士学位论文摘要利用有机硅树脂作为结合剂制备免烧成SiC耐火材

4、料的研究摘要电解铝槽侧壁砖生产和制备过程中广泛应用酚醛树脂作为低温结合剂，但存在着气口率高，强度低，生产成本高等问题。本文主要是在原有的基础上改变SiC耐火材料的低温结合剂，降低电解铝槽的气孔率，提高电解铝槽抗折强度和抗侵蚀性，进而降低其电解铝槽的生产成本和简化生产工艺。本文以不同粒级的碳化硅为原料，以有机硅树脂为结合剂，通过350MPa双向加压成形，9600C(模拟应用环境温度)烧结来制备样品。考察了材料的密度，抗折强度，抗氧化，抗热震，抗侵蚀等性能，通过XRD、SEM等来研究材料的物相组成及微观型

5、貌。研究结果表明：(1)以甲基苯基有机硅树脂作为结合剂，采用最佳碳化硅的颗粒级配、经过350MPa双向加压成形、960℃烧成后，材料的抗折强度随着结合剂质量百分数的增加而增大，当结合剂质量百分数为9％时，试样的密度最大为2．679·cm‘3，气孔率最小为14．98％，材料的抗折强度最大为26．49MPa。(2)烧结后材料的主要物相为SiC、Si02、SixOvC：。材料的微观组织均匀，碳化硅大颗粒与基质结合良好。随着结合剂含量的增加，材料的断裂方式由沿晶断裂逐渐转变为沿晶和穿晶混合断裂。(3)试样的恒

6、温抗氧化性能随着时间的增长，氧化增重缓慢的降低。在氧化2"--'10h内，随氧化时间的延长，材料的强度先是增加后趋稳定，强度最好的为硅树脂含量为9％，氧化lO个小时后最大强度为29．56MPa。(4)试样经过5次热震试验后，硅树脂含量为9％试样的强度最好，残余强度为10．11MPa。(5)在电解质摩尔比为2．2、温度为960。C的条件下，试样经3h、6h以及12h抗冰晶石熔液侵蚀后，结合剂质量百分数为9％的试样综合抗侵蚀性能最佳。论文结果对于低成本制备电解铝槽侧壁砖及生产和应用具有一定的指导意义和实用

7、价值。关键词：碳化硅；免烧成；抗侵蚀：抗氧化；抗热震万方数据东北大学硕士学位论文AbstractPreparationandPropertiesofUnfiredSiliconCarbideRefractoriesAbstractTheproductionandprocessofelectrolyticaluminumtankusuallyusesphenolformaldehyderesinasalowtemperaturebindingagent，buttherearesomeweakpoints

8、suchashighporeratio，lowintensityandhighcostofproduction．ThisarticleismainlybasedontheoriginalbasistomodifylowtemperaturebindingagentofSiCrefractory，reducingtheporosityofelectrolyticaluminumtank，improvingitsflexuralstrength，itscor