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MgO改性鋁礬土的機(jī)理分析
發(fā)布時(shí)間：2018/3/21 10:14:51 點(diǎn)擊率： 來(lái)源:艾米 作者：榮盛耐材隨著MgO加入量的增加，MgO對(duì)鋁礬土性能的影響可以分為二個(gè)階段：
①鎂鋁尖晶石取代剛玉和莫來(lái)石階段(一級(jí)鋁鞏土，MgO<16;二級(jí)鋁礬土，MgO<4%。處于 Al2O3- SiO2-MgO三元相圖的Al2O3-A3S2-MA相區(qū))。主晶相為高熔點(diǎn)的剛玉莫來(lái)石和尖晶石，玻璃相較少。隨著MgO含量的提高，剛玉和莫來(lái)石減少，尖晶石增多，如圖1所示。在該階段，1100〜1200℃以上的鋁礬土熟料彈性模量和抗折顯著下降，如圖2所示。對(duì)一級(jí)鋁礬土這是由于剛玉顆粒的直接結(jié)合被尖晶石直接結(jié)合所取代，結(jié)合程度降低，玻璃相含量及其中的雜質(zhì)含量增加，玻璃薄膜較厚;對(duì)二級(jí)鋁礬土除玻璃相含量增加的因素外，還因?yàn)槟獊?lái)石連續(xù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到干擾破壞。推薦閱讀》》》二級(jí)高鋁磚
MgO含量與鋁礬土相組成之關(guān)系
圖1 MgO含量與鋁礬土相組成之關(guān)系
MgO加入量對(duì)彈性模量的影響
圖2 MgO加入量對(duì)彈性模量的影響
②假藍(lán)寶石和堇育石形成、增長(zhǎng)階段(一級(jí)鋁礬土MgO14%〜35%;二級(jí)鋁礬土4%〜40%)。該階段高熔點(diǎn)結(jié)晶相明顯減少，剛玉全部消失，莫來(lái)石和尖晶石含量下降較多，在較低溫度下熔融分解的物相假藍(lán)寶石和堇青石都相繼形成并增長(zhǎng)較快，同時(shí)玻璃相也增多。莫來(lái)石和尖晶石晶體之間基本沒(méi)有直接結(jié)合，它們都被低熔物相所包裹。 此時(shí)高溫力學(xué)性能進(jìn)一步惡化。
③主晶相為尖晶石和鎂橄欖石階段(一級(jí)鋁礬土MgO>3.5%;二級(jí)鋁礬土MgO>40%)。組成處于MA-M2S-MgO相區(qū)。 相組成幾乎全是高熔點(diǎn)的物相，如尖晶石、鎂橄欖石和方鎂石，只有極微量的玻璃相，主晶體之間的直接結(jié)合率較高。其彈性模量和抗蠕變能力迅速改善。
值得注意的是，加入MgO后燒結(jié)溫度從1600〜1700℃降至1320〜1460℃，一級(jí)鋁礬土加入到40%時(shí)， 燒結(jié)溫度又急劇提高到1700℃。
MgO對(duì)鋁礬土煅燒的作用為:
1、與Al2O3 反應(yīng)生成尖晶石，并阻礙二次莫來(lái) 石化：
2、分解原生莫來(lái)石，在液相作用下形成假藍(lán)寶石和堇青石;
3、部分進(jìn)入玻璃相，使玻璃組成中MgO含量增加，粘度降低。
在實(shí)踐中，為了提高耐火原料的高溫性能，鋁礬土中加入MgO量不應(yīng)低于30%，鎂鋁尖晶石應(yīng)占絕大部分，即形成鋁礬土基尖晶石類(lèi)原料。
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