氧化铝粉对微孔方镁石—镁铝尖晶石耐火骨料显微结构和性能的影响

摘要

以盐湖轻烧MgO粉和煅烧Al_(2)O_(3)粉为原料制备了4组微孔方镁石-镁铝尖晶石耐火骨料(镁铝尖晶石5 wt.%~20 wt.%),并采用XRD、SEM和压汞仪等研究了煅烧Al_(2)O_(3)粉添加量(3.7 wt.%,7.7 wt.%,12.1 wt.%和16.8 wt%)对其显微结构和性能的影响。煅烧Al_(2)O_(3)粉在骨料内部形成多孔状镁铝尖晶石颗粒,增加其添加量,可增大微孔骨料的显气孔率,降低体积密度。尽管多孔状镁铝尖晶石微颗粒与MgO微颗粒间存在微裂纹,降低了耐火骨料的抗折强度,但该多孔镁铝尖晶石微颗粒能够诱导微孔骨料中微裂纹产生偏转和裂纹分支,在经受热震冲击时,能改善微孔骨料的热震稳定性。当煅烧Al_(2)O_(3)粉的添加量为7.7wt.%时,微孔方镁石-镁铝尖晶石耐火骨料拥有最佳的综合性能,其体积密度为3.23 g/cm^(3),中位孔径为386.1 nm,抗折强度为45.2 MPa,800℃导热系数为10.5 W/(m·K),热震后抗折强度保持率最高(97.0%)。