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鎂碳磚設計結構應該遵循這些原則!

發布日期: 2020-02-11 17:43:33    閱讀量(356)    作者:劉梓明

鎂碳磚是由鎂砂、石墨、酚醛樹脂結合劑和防氧化劑等組成的復合材料;為使鎂碳磚發揮其最大性能,其在設計時需要考慮結構匹配和原料的屬性等

在結構方面遵循的主要原則為:

按照最緊密堆積原理設計顆粒配比,以使鎂碳磚較為致密;

石墨除包覆在鎂砂顆粒表面外,還要部分存在于基質中,這樣可以減弱熔渣沿方鎂石晶界的侵蝕和在基質中的滲透,降低鎂碳磚的損毀;

借助石墨等在鎂砂骨料表面的包覆緩解鎂砂骨料的膨脹應力;

防氧化劑的分布要盡量與石墨和酚醛樹脂的分布相匹配

對于低碳鎂碳磚(碳總質量分數不超過8%)或超低碳鎂碳磚(總碳質量分數不超過3%),因碳含量較低,不足以形成連續的碳網絡,此時鎂碳磚的組織結構的設計就顯得尤為重要;而對于質量分數為10%20%的傳統鎂碳磚,其結構設計相對簡單用于鎂碳磚的鎂砂主要有電熔鎂砂和燒結鎂砂普通電熔鎂砂的方鎂石結晶粒度一般大于80μm,大結晶鎂砂的結晶粒度一般在200015000μm,而燒結鎂砂的結晶粒度相對較小,一般大于4060μm。由于熔渣侵入鎂砂一般沿晶界進行,因此,在要求抗熔渣侵蝕性較好的鎂碳磚中,鎂砂盡量選擇結晶粒度較大、晶界少的電熔鎂砂,甚至大結晶電熔鎂砂鱗片石墨一般選用-197-196等,即粒度大于100目、純度高于97%96%(質量分數)結合劑為熱硬性酚醛樹脂,其通過固化過程中自身鏈段發生交聯反應形成的網狀結構來構建鎂砂顆粒與石墨等之間的機械互鎖力為防止因石墨和樹脂碳氧化而導致鎂碳磚結構破壞,在鎂碳磚中要加入與氧親和力較強的一些組分,使其在石墨或樹脂碳氧化前先行與氧結合,從而達到防止石墨氧化的目的,這種組分就叫作防氧化劑,像金屬AlSiAl-Mg合金等以及B4CZrB防氧化劑是非常重要的,這也是在鎂碳磚方面研究最多的方向

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