王瑩瑩　王聰

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了對于低碳鎂碳磚性能的提升的要求，這樣就需要提升它的抗震性能。想要提升低碳鎂碳磚的抗熱震性能，需要進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。制作低碳鎂碳磚的時候，需要用到電熔鎂砂、石墨等原料，同時加入編號為PF-5405的樹脂來把這些原料進(jìn)行結(jié)合。然后結(jié)合相關(guān)技術(shù)進(jìn)行操作來提升性能。本文從實(shí)際出發(fā)，對顆粒級配對低碳鎂碳磚性能的影響進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：顆粒級配;低碳鎂碳磚;抗熱震性

隨著近些年科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了相關(guān)的超低碳冶煉技術(shù)等的快速發(fā)展，由此也產(chǎn)生了對于低碳鎂碳磚性能的提升的要求，這樣就需要提升它的抗熱震性能。對于此，有人提議利用降低鎂碳磚石墨含量和往鋼水中增加碳含量的方法來進(jìn)行，但是這也會導(dǎo)致鎂碳磚的性能下降。就當(dāng)前的情況來說，常見的提升抗熱震性常用的研究有兩個方面：樹脂碳的增韌和添加金屬粉末。文章就此開展談?wù)摗?/p>

1 試驗(yàn)

這些數(shù)據(jù)是接下來進(jìn)行樣本的實(shí)際性能檢測的重要依據(jù)，所以在實(shí)驗(yàn)的時候一定要仔細(xì)、認(rèn)真，盡量避免人為失誤的原因造成的數(shù)據(jù)失準(zhǔn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.1 原料

關(guān)于顆粒級配對低碳鎂碳磚性能的影響實(shí)驗(yàn)會用到的原料主要有以下幾種：電熔鎂砂（粒度分為四個粗細(xì)范圍：顆粒粗度在5mm-3mm、3mm-1mm、1mm-0.088mm、0.088mm-0mm）;石墨（由97.37%的碳、1.23%的氧化鈣、0.42%的二氧化硅、0.62%的三氧化二鐵組成）;鋁硅合金粉（組成成分鋁和硅之間的質(zhì)量比例是1：11）;最后的結(jié)合劑就是代號為PF-5405的樹脂。

1.2 試驗(yàn)過程

在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)當(dāng)把試驗(yàn)按照Andreassen連續(xù)顆粒級配理論中的要求來進(jìn)行。按照理論中所用到的公式來計(jì)算出電熔鎂砂、石墨等原料的具體比例、用量等來放置原料，放入的結(jié)合劑的質(zhì)量按照理論計(jì)算大致為整個用材料質(zhì)量的百分之三。另外，試驗(yàn)中還用到了酒精做為稀釋劑，酒精的質(zhì)量是結(jié)合劑的一半左右，另還要加入結(jié)合劑質(zhì)量8%的烏洛托品來作為固化劑。把原料調(diào)配完成好之后，就把它們放入輪碾機(jī)里進(jìn)行各個原料的混合，時間約需要十五分鐘，然后給他們施加200MPa的壓力，從而把他們壓制成條。之后，把條狀物放到200℃高溫下進(jìn)行固化，最后就是進(jìn)行1000℃的熱處理，時間約為三個小時。

1.3 性能檢測

經(jīng)過上面的實(shí)驗(yàn)過程，我們已經(jīng)得到了一些泥料，接下來就是對他們進(jìn)行國標(biāo)下的先進(jìn)機(jī)器測試，從而測試這些泥料的實(shí)際性能。在測試中，首先，我們利用壓力機(jī)的200MPa的壓力對泥料進(jìn)行壓制，壓制成一定直徑的圓柱形實(shí)驗(yàn)?zāi)嗔现?，測量泥料的高度從而計(jì)算出它的實(shí)際的密度。在制坯完成后，就分別按照國標(biāo)中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來對泥料的密度、抵抗彎折的能力和出現(xiàn)氣孔的概率進(jìn)行性能檢測，得出相應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，最后采用從德國買來的先進(jìn)機(jī)器對經(jīng)過了一千攝氏度保溫后的樣品的外貌進(jìn)行電鏡顯微觀察。

在對制成的原料樣本進(jìn)行抗熱震性的檢測中：首先我們將實(shí)驗(yàn)機(jī)器增加溫度到1100℃并進(jìn)行半小時的保溫工作;保溫完成后就把樣本的表面涂上防止氧化反應(yīng)的涂料，并在200℃的溫度下進(jìn)行十五分鐘的保溫處理，保溫后把樣本放入涼水中進(jìn)行冷卻處理，這些顆粒是判定樣本的強(qiáng)度的重要依據(jù)，所以一定要認(rèn)真的觀測、檢查。

2 結(jié)果與討論

經(jīng)過上面對樣本進(jìn)行的分布實(shí)驗(yàn)測試之后，我們可以得到以下結(jié)論：

2.1 粒度分布系數(shù)值對生坯密實(shí)度的影響

樣本的密度和粒度系數(shù)的大小有著密切的聯(lián)系。在粒度系數(shù)分布在0.4～0.6的范圍之中的時候，當(dāng)粒度系數(shù)上升，樣本密度變化明顯且增長速率很快。由此可知，顆粒級配對于實(shí)際樣本的密度之間的聯(lián)系是很大的。

2.2 粒度分布值對1 000 ℃熱處理后試樣力學(xué)性能的影響

經(jīng)過試驗(yàn)后得出的結(jié)論可以看出，對于不同的顆粒級配而言，它們對于低碳鎂碳的影響是不同的，這些從它們各自的密度、抵抗彎折的能力數(shù)據(jù)中可以看出。在這其中，可以看出顯氣孔率這個因素對于低碳鎂碳磚材料強(qiáng)度的影響是最大的，所以，我們可以得出氣孔的占比率是影響低碳鎂碳性能的最主要因素。之所以這樣，是因?yàn)殡S機(jī)產(chǎn)生的氣孔是混亂的存在結(jié)構(gòu)中的，這種不規(guī)則造成了整個樣本結(jié)構(gòu)中的物質(zhì)緊密性下降，內(nèi)部不規(guī)則的受力結(jié)構(gòu)難以承受過大程度的擠壓，這樣的結(jié)構(gòu)缺失導(dǎo)致了承載能力的下降。

2.3 顯微結(jié)構(gòu)分析

在先進(jìn)的電鏡顯微機(jī)器的觀測下，我們可以得出這樣的結(jié)論：在樣本中，當(dāng)存在的顆粒粗度越高、數(shù)量越多，它們與樣本基質(zhì)的相接觸地方的面積也就越大，這樣的結(jié)構(gòu)可以承受較大的力量，相應(yīng)的低碳鎂碳磚，性能也就越好。所以可以得出結(jié)論，顆粒級配會對低碳鎂碳磚的性能產(chǎn)生很大影響，可以輕易地影響到低碳鎂碳磚的抗熱震性能。

3 結(jié)論

近年來，我們的科學(xué)技術(shù)取得了長足進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了對于低碳鎂碳磚性能的提升的要求，相應(yīng)的低碳鎂碳材料的科學(xué)研究也得到了長足進(jìn)步。因而，提升低碳鎂碳磚的性能也就成了一個重要的議題。低碳鎂碳磚是在代號為PF-5405 的樹脂材料的結(jié)合下把石墨等基本原料，再加上一定的工藝結(jié)合成的磚，想要提升它的性能就需要提升它的抗熱震性能上著手。在實(shí)際的利用顆粒級配對低碳鎂碳磚的影響試驗(yàn)中可知：顆粒級配在很大的程度上影響著低碳鎂碳磚密實(shí)度，并且粒度分布系數(shù)越高密實(shí)度也越高;當(dāng)顆粒粗度越大并且粗顆粒的占比越大，低碳鎂碳磚的性能就能得到更好的提升。

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作者簡介：

王瑩瑩，1992年05月，女，漢，遼寧省遼陽縣人，本科，助理工程師，研究方向：無機(jī)非金屬材料工程