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氧化铝纤维增强耐火浇注料
在任何一种耐火浇注料和耐火可塑料等材料中,掺加一定数量和适宜长度的耐火纤维材料,能提高强度和改善基质性能。
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氧化铝纤维增强耐火浇注料的增强效果,在中、低温时,不及钢纤维耐火浇注料,在中、高温时,则优于钢纤维耐火浇注料。
在任何一种耐火浇注料和耐火可塑料等材料中,掺加一定数量和适宜长度的耐火纤维材料,能提高强度和改善基质性能。
耐火纤维材料的生产方法分为熔融法和胶体法两种。前者为非晶质纤维,主要有普通和高纯硅酸铝纤维、高铝纤维和含铬硅酸铝纤维等,长期使用温度为1000℃~1300℃;后者为结晶质纤维,主要有氧化铝纤维和氧化错纤维等,长期使用温度为1400~1500℃。在不定形耐火材料中,作为纤维增强材料,中、低温时可选用非晶质纤维,高温时应选用结晶质纤维,这样方能获得良好的使用效果。
表为氧化铝纤维增强浇注料的性能。该料为超低水泥高铝质耐火浇注料,从表中可见,强度高、烧后线变化较小,其性能是优良的,具有发展前途。
超低水泥耐火浇注料的1400℃高温抗折强度约为2MPa,掺加耐热钢纤维时为5MPa左右,掺加氧化铝纤维时约为6MPa。这说明,掺加纤维有增强的效果,且无机纤维优于钢纤维。
氧化铝纤维增强耐火浇注料的岩相分析证明,掺加结晶氧化铝纤维后,由于其晶核的作用,有利于二次莫来石的形成和发育。未加无机纤维的,高温下生成的莫来石数量少,呈细小针状,结晶较好;掺加纤维之后,高温下生成的莫来石数量多、发育成小柱状晶体,结晶完整,交叉生长,组织致密坚固,因此高温强度较高,即增强效果显著。
应当指出,结晶质纤维的主晶相为α-Al2O3,最高使用温度约为1600℃。即或如此,在高温下长期使用,结晶质纤维也逐步劣化,其表现为断裂破坏甚至粉化,但进程较慢,因此对结晶质纤维增强耐火浇注料的影响较小,可在长期工作的热工窑炉上使用。当用非晶质纤维作增强材料时,因其高温下较易析晶粉化,故非晶质纤维增强耐火浇注料,其长期使用温度约为1400℃
氧化铝纤维增强浇注料的性能
编号 1 2
耐压强度/抗折强度,MPa 110℃ 16/3.3 33/5.1
1000℃ 103/18 145/18
1500℃ 152/16 144/18
高温抗折强度,MPa 1400℃ 5.0~6.2 4.6
烧后线变化,% 110℃ 0.1 0.03
1000℃ -0.1 -0.2
1500℃ 0.2 0.04
显气孔率,% 18 18
体积密度,g/cm3 2.88 2.87

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