作者：王梦强1陈留刚1孙红刚2杜一昊2司瑶晨3李红霞1,2,3

作者单位：1.郑州大学材料科学与工程学院,河南省高温功能材料重点实验室2.中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室3.北京科技大学材料科学与工程学院

刊名：材料导报

ISSN：1005-023X

出版年：2023-09-21

卷：38

期：16

起页：79-84

止页：

分类号：TQ175.1;TQ545

语种：中文

关键词：复合耐火材料;镁铝尖晶石;氮化反应;镁铝合金;

内容简介

为探索煤气化用耐火材料的无铬化，本研究采用碳化硅颗粒和镁铝尖晶石细粉为主要原料制备SiC-MgAl2O4复合耐火材料，于流动氮气中500～1 450℃热处理，对比未添加和添加4%（质量分数）镁铝合金粉的复合材料在热处理升温过程中的微观结构及性能变化，探究镁铝合金氮化烧成中形成的低维相对SiC-MgAl2O4复合材料性能的改善效果。结果表明，镁铝合金与热处理环境中的N2、O2的反应温度区间为650～800℃,主要反应产物为AlN和MgO。添加镁铝合金后的试样在700℃形成蜂窝状MgAl2O4尖晶石，增强了SiC骨料和MgAl2O4基质间的结合，此时试样的常温力学强度达到最高；900～1 300℃时，MgAl2O4尖晶石由蜂窝状转变为棒状，1 300～1 500℃时，其再转变为片状、粒状的MgAlON尖晶石，这些形貌和物相的转变伴随体积膨胀，导致试样的强度小幅下降。镁铝合金的添加能使SiC-MgAl2O4在较低温度热处理下原位形成尖晶石，从而提高材料的力学性能。