碳复合耐火材料.pdf

《碳复合耐火材料.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《耐火材料》年第卷第期碳复合耐火材料山口明良日本名古屋工业大学材料工学科,邮政号码摘要分析了由氧化物一石墨一非氧化物一结合剂组成的含碳耐火材料在加热过程中,、、的作用机理论述了结合剂对气孔形成的影响气孔对含碳耐火材料氧化的影响非氧化物的作,用及行为通过分析耐火材料在使用过程中的反应及微观结构的变化可对耐火材料的组成和结构进行合理的设计。关扭词碳复合耐火材料石墨非氧化物气孔结构、、℃以上所产生的气体几乎都是。一序非氧化口物与,石墨氧化所产生的反应把,近年来氧化物一碳一非氧化物系耐火材,,再还原为碳同时自身又

2、转化为高温氧化物而。料获得了较快的发展组成该系材料的氧化物使耐火材料的耐侵蚀和抗氧化性得以改善。、、主要是一和一碳主要是、天然石墨非氧化物则是、、等金属,二结合剂与气孔、之类的合金以及、之类的碳化气孔对含碳耐火材料氛化的影响。物等用这些原料通过添加树脂或沥青等结合,口含碳耐火材料的气孔特别是开气孔直。、、剂加以成型如此得到的由氧化物碳非氧化,。接影响碳的氧化进而引起耐火材料的损毁因,物以及结合剂所组成的耐火材料在使用过程,口。此尽可能减少开气孔是很重要的。中的变化示于图,口在冷却过程中耐火材料中存在的开气

3、。,尸、‘不丁二二介卜孔将从外部吸入空气当再次加热时所吸入的,空气中的氧将使周围的碳氧化生成的气体排出气孔。该,过程如果不断循环往复气孔就会被。井、‘进一步扩大图示出了相应于上述过程的计广。,石里一算结果即使用温度为℃冷却温度为刁、、动一℃情况下,气孔体积增加率随冷却护八温度一。和急冷急热次数之间的变化关系当冷却温度盼醛树脂降℃以下时,。,至气孔体积急剧增加例如图含碳耐火材料的组成及其变化将耐火材料在℃与℃之间急冷急热,,。在加热过程中耐火材料中的结合剂将首次气孔体积将增加约该增加率是,、、。,,先分解生

4、成以及等因此希望针对耐火材料中存在的析有气孔而言的实际。,,,结合剂有较高的残碳率另一方面为了减少由上由于氧是由表面气孔向内部扩散所以位于,表于结合剂分解所产生的气孔还应尽可能使结面附近的气孔周围的碳更容易受到氧化据。,口合剂在低温下分解此可以推测表面附近的开气孔体积增加率,。口,石墨在有氧气存在的气氛中加热约从远远高于表面开气孔体积的增大将,。,。℃开始氧化产生和气体在大约促进炉渣的侵入从而加快对材料的侵蚀《耐火材料》年第卷第期操作温度℃,。。‘次,‘不卜冲朔玄。一趁。,瓣卜挂耸耗之曹象,。、叩尸兰一理

5、,、一一。。襄义麟,,,’阅犷「尹,断‘操作终,℃目止温度,沮度℃图含碳耐火材料中气孔体积的图酚醛树脂加热分解产生的气体与沮度的关系增加与沮度波动的变化关系,耐火材料冷端的氧化是由于温度变化时日生一欠,。气相进出开口气孔所引起的冷端可以通过涂,口,一层低熔点物质以封闭开气孔防止氧化快速加热,应注意的是这样封闭起来的气孔如果同另一,一一一,。,小面相连将促进其氧化同时还有促进热面和次铃峪犷叫加。℃砌缝氧化的可能。,口综上所述由于开气孔能够促进碳的氧,。化所以应尽量减少开口气孔厂结合剂对气孔形成的影响,温,℃

6、,作为含碳耐火材料的结合剂常用的有树度。,脂和沥青现在日本已经全部使用树脂德国圈附火材料的加热则几乎全部使用沥青。邃度与显气孔率的关系,,,作为结合剂的酚醛树脂通常的加入量约快分解产生的气体要在较高的温度下放出从,,。为成型后的耐火材料的气孔率较低一而气孔率将要增加这是因为产生的气体量一。,,,。般小于然而耐火材料受热时树脂分解定的时候气体所占的体积同温度成正比即放、、、,。会产生以及等气体物质出气体越是在高温下进行气孔率就越高急热。,,如图所示这些气体挥发的通道将成为开时即使在一℃的高温下仍有气体放,。

7、,,。口气孔而使气孔率增大所以要想降低气孔出℃时的气孔率高达以上基于上,。,,,率就应该减少分解的气体量为此应使用气述应尽可能使结合剂在低温下分解同时适当,。,。。体生成量少即碳化率较高的结合剂此外还地控制耐火材料使用时的最初加热速度应尽量控制其加入量。、,口三非氧化物的作用及行为另外开气孔率还与最初的加热速度有。,关图示出了将商品砖以不同的加热速度加含碳耐火材料中所添加的非氧化物通常,。热时开口气孔率的变化情况如果升温速度较有以下作用降低开口气孔率把慢树脂的分解将在左右结束形成的开,还原成抑制碳的消耗速

8、度生成碳和口。,,气孔率大约为但是如果升温速度过氧化物使耐火材料致密化们形成保护层《耐火材料年第卷第期。。促进石墨的结晶提高高温强度除其它气体也是如此相应于上述各过程的气体,。以外上述各项均有利于防止耐火材料的氧化分压可由图所示的和各稳定凝固相间的,。。,现以为例说明如下关系求出显然一式所表示的凝固相间,,。,碳粉中的开始和碳或来自空气中的氮的变化不一定发生在同一个区域例如仇,。。。反应生成和在一的条可在远离颗粒存在的地方生成