碳化硅 - 莫来石 - 氧化锆复相材料的制备

耐火与石灰 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (5): 15-19.

碳化硅 - 莫来石 - 氧化锆复相材料的制备

（1. 山西禄纬堡太钢耐火材料有限公司，太原　030000； 2. 辽宁科技大学材料与冶金学院，鞍山　114051）

出版日期:2023-10-10 发布日期:2023-11-01

Preparation of SiC-mullite-zirconia multiphase material

（1. Shanxi LWB Taigang Refractory Co., Ltd., Taiyuan 030000，China; 2. School of Materials and Metallurgy, University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051，China）

Online:2023-10-10 Published:2023-11-01

摘要/Abstract

摘要： 采用埋碳烧结工艺，以纳米 η-Al2O3 粉为合成莫来石结合相的铝源，硅灰为硅源，制备出了性能优良的莫来石结合碳化硅 - 氧化锆复相材料。研究了烧成温度对复相材料的物理性能、物相组成和微观结构的影响，分析了原料的综合热。结果表明：SiC 氧化生成的 SiO2 活性高，优先在 996.5 ℃下与过渡相 η-Al2O3 发生固相反应形成莫来石；试样在 1 600 ℃时综合性能最佳，体积密度达到 2.82 g/cm3 ，显气孔率为 3.2%，常温抗折强度达到 143.2 MPa，氧化增重仅为 0.65%；ZrO2 煅烧后失稳由 c-ZrO2 转变为 m-ZrO2，并均匀分布于试样中；莫来石晶体发育良好，与碳化硅间结合紧密。

关键词: 纳米 η-Al2O3, 埋碳烧结, 莫来石, 复相材料, 物理性能

Abstract: The chromium oxide sintering process is applied to produce the SiC-mullite-zirconia multiphase material featuring excellent performance，with nano-η-Al 2O3 powder taken as the aluminum source and micro-silica as the silicon source to synthesize the associative phase of mullite. With the experiment，the authors probe into the influence of firing temperature exerted on the physical property，phase composition and micro-structure of a multiphase material， and conduct comprehensive thermal analysis of the raw materials. The results show that the SiO2 generated by SiC oxidation is highly active so that it starts to react with the η-Al2O3 in the transient phase under 996.5 ℃，forming solid mullite；the samples boast the best overall performance under 1 600 ℃，with their bulk density reaching 2.82 g/cm3 ，apparent porosity 3.2%, flexural strength 143.2 MPa at room temperature, while oxidation mass gain 0.65% only；the calcined ZrO2 losses its stability，transforms from c-ZrO2 to m-ZrO2，and evenly distributed in the samples；the mullite crystallizes well and bonds tightly with SiC. Key words：Nano-η-Al 2O3；Chromium oxi

Key words: Nano-η-Al 2O3, Chromium oxide sintering, Mullite, Multiphase material, Physical properties

中图分类号:

TQ175.12

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