發(fā)布時間：2024-06-23 10:32

　　Al4O4C、(Al2OC)1-x(AlN)x、Zr2Al3C4 和 MgAlON 因其理化性能優(yōu)異,使得制備上述非氧化物-氧化物耐火材料成為潔凈鋼、超低碳鋼用耐火材料研究的一個主要方向。本文通過構建Al@AlN+C殼核結構,利用酚醛樹脂裂解高分散無定型碳和金屬鋁反應熱效應的特點,于高溫氮氣氣氛下成功制備了Al4O4C、(Al2OC)1-x(AlN)x、Zr2Al3C4和MgAlON等為結合相的新型超低碳非氧化物-氧化物耐火材料,探究了溫度和氧化鎂含量對酚醛樹脂結合Al-Al2O3-MgO-ZrO2系耐火材料物相、結構和性能的影響。研究結果如下:基于熱力學分析,探究了 C-O2平衡反應環(huán)境下空氣埋碳、工業(yè)氮氣和高純氮氣對含鋁元素氣相(AlxOy)分壓隨溫度和氧分壓變化的關系,指出了在含鋁元素各級氣相產(chǎn)物中Al(g)和Al2O(g)分壓數(shù)量級上顯著高于AlO(g)、Al2O2(g)和AlO2(g)——高純氮氣條件下,Al(g)分壓數(shù)量級上高于Al2O(g);提出了碳化率高的酚醛樹脂為碳源,取代石墨、炭黑等碳質(zhì)原料;設計了Al@AlN和Al@AlN+C殼核結構以利用Al(l/g)與C和N2...

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 引言
2 文獻綜述
    2.1 碳復合耐火材料低碳化研究進展
        2.1.1 碳質(zhì)原料選擇與設計
        2.1.2 碳結合劑次生碳優(yōu)化
        2.1.3 原位反應形成陶瓷增強相
    2.2 課題用多元非氧化物研究進展
        2.2.1 MgAlON尖晶石材料
        2.2.2 Al₄O₄C與Al₂OC材料
        2.2.3 Zr₂Al₃C₄材料
    2.3 論文研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
        2.3.1 論文研究內(nèi)容
        2.3.2 論文創(chuàng)新點
3 Al_xO_y(g)熱力學分析、金屬鋁殼核結構設計與碳質(zhì)原料的選擇性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
    3.3 含鋁元素氣相產(chǎn)物Al_xO_y(g)的熱力學研究與分析
    3.4 Al@AlN和Al@AlN+C殼核結構研究與分析
    3.5 多元非氧化物碳質(zhì)原料的選擇性研究與分析
    3.6 本章小結
4 高溫氮氣氣氛下樹脂結合Al-Al₂O₃耐火材料物相、結構和性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    4.3 結果與討論
        4.3.1 熱處理后試樣的物相表征與分析
        4.3.2 熱處理后試樣的組織結構表征與分析
        4.3.3 熱處理后試樣的的理化性能表征與分析
        4.3.4 討論與分析
    4.4 本章小結
5 高溫氮氣氣氛下樹脂結合Al-Al₂O₃-ZrO₂耐火材料物相、結構與性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗過程
    5.3 結果與討論
        5.3.1 熱處理后試樣的物相表征與分析
        5.3.2 熱處理后試樣的組織結構表征與分析
        5.3.3 熱處理后試樣的物理性能表征與分析
        5.3.4 熱處理后試樣的抗熔融鐵水侵蝕性能表征與分析
        5.3.5 討論與分析
    5.4 本章小結
6 高溫氮氣氣氛下Al-Al₂O₃-MgO耐火材料中MgAlON尖晶石行為演變機理研究
    6.1 引言
    6.2 實驗過程
    6.3 結果與討論
        6.3.1 熱處理后試樣的物相表征與分析
        6.3.2 熱處理后試樣的組織結構表征與分析
        6.3.3 討論與分析
    6.4 本章小結
7 高溫氮氣氣氛下樹脂結合Al-Al₂O₃-ZrO₂-MgO 12 wt%耐火材料物相、結構與性能研究
    7.1 引言
    7.2 實驗過程
    7.3 結果與討論
        7.3.1 熱處理后試樣的物相和組織結構表征與分析
        7.3.2 抗鋼包渣試樣的物相和組織結構表征與分析
        7.3.3 討論與分析
    7.4 本章小結
8 高溫氮氣氣氛下MgO添加量對樹脂結合Al-Al₂O₃-ZrO₂耐火材料物相、結構與性能影響研究
    8.1 引言
    8.2 實驗過程
    8.3 結果與討論
        8.3.1 熱處理后試樣的物相表征與分析
        8.3.2 熱處理后試樣的組織結構表征與分析
        8.3.3 熱處理后試樣的物理性能表征與分析
        8.3.4 討論與分析
    8.4 本章小結
9 結論
參考文獻
作者簡歷及在學研究成果
學位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3995336