論顆粒級配對低碳鎂碳磚性能的影響

王瑩瑩　王聰

摘 要：科學技術的發展產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，需要進行相關實驗。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行結合。然后結合相關技術進行操作來提升性能。本文從實際出發，對顆粒級配對低碳鎂碳磚性能的影響進行探討。

關鍵詞：顆粒級配;低碳鎂碳磚;抗熱震性

隨著近些年科學技術的迅猛發展，促進了相關的超低碳冶煉技術等的快速發展，由此也產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行，但是這也會導致鎂碳磚的性能下降。就當前的情況來說，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。文章就此開展談論。

1 試驗

這些數據是接下來進行樣本的實際性能檢測的重要依據，所以在實驗的時候一定要仔細、認真，盡量避免人為失誤的原因造成的數據失準的現象出現。

1.1 原料

關于顆粒級配對低碳鎂碳磚性能的影響實驗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量比例是1：11）;最后的結合劑就是代號為PF-5405的樹脂。

1.2 試驗過程

在實際的實驗過程中，應當把試驗按照Andreassen連續顆粒級配理論中的要求來進行。按照理論中所用到的公式來計算出電熔鎂砂、石墨等原料的具體比例、用量等來放置原料，放入的結合劑的質量按照理論計算大致為整個用材料質量的百分之三。另外，試驗中還用到了酒精做為稀釋劑，酒精的質量是結合劑的一半左右，另還要加入結合劑質量8%的烏洛托品來作為固化劑。把原料調配完成好之后，就把它們放入輪碾機里進行各個原料的混合，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℃高溫下進行固化，最后就是進行1000℃的熱處理，時間約為三個小時。

1.3 性能檢測

經過上面的實驗過程，我們已經得到了一些泥料，接下來就是對他們進行國標下的先進機器測試，從而測試這些泥料的實際性能。在測試中，首先，我們利用壓力機的200MPa的壓力對泥料進行壓制，壓制成一定直徑的圓柱形實驗泥料之后，測量泥料的高度從而計算出它的實際的密度。在制坯完成后，就分別按照國標中的相關標準來對泥料的密度、抵抗彎折的能力和出現氣孔的概率進行性能檢測，得出相應的監測數據，最后采用從德國買來的先進機器對經過了一千攝氏度保溫后的樣品的外貌進行電鏡顯微觀察。

在對制成的原料樣本進行抗熱震性的檢測中：首先我們將實驗機器增加溫度到1100℃并進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的涂料，并在200℃的溫度下進行十五分鐘的保溫處理，保溫后把樣本放入涼水中進行冷卻處理，這些顆粒是判定樣本的強度的重要依據，所以一定要認真的觀測、檢查。

2 結果與討論

經過上面對樣本進行的分布實驗測試之后，我們可以得到以下結論：

2.1 粒度分布系數值對生坯密實度的影響

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

2.2 粒度分布值對1 000 ℃熱處理后試樣力學性能的影響

經過試驗后得出的結論可以看出，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、抵抗彎折的能力數據中可以看出。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，是因為隨機產生的氣孔是混亂的存在結構中的，這種不規則造成了整個樣本結構中的物質緊密性下降，內部不規則的受力結構難以承受過大程度的擠壓，這樣的結構缺失導致了承載能力的下降。

2.3 顯微結構分析

在先進的電鏡顯微機器的觀測下，我們可以得出這樣的結論：在樣本中，當存在的顆粒粗度越高、數量越多，它們與樣本基質的相接觸地方的面積也就越大，這樣的結構可以承受較大的力量，相應的低碳鎂碳磚，性能也就越好。所以可以得出結論，顆粒級配會對低碳鎂碳磚的性能產生很大影響，可以輕易地影響到低碳鎂碳磚的抗熱震性能。

3 結論

近年來，我們的科學技術取得了長足進步，科學技術的發展產生了對于低碳鎂碳磚性能的提升的要求，相應的低碳鎂碳材料的科學研究也得到了長足進步。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 的樹脂材料的結合下把石墨等基本原料，再加上一定的工藝結合成的磚，想要提升它的性能就需要提升它的抗熱震性能上著手。在實際的利用顆粒級配對低碳鎂碳磚的影響試驗中可知：顆粒級配在很大的程度上影響著低碳鎂碳磚密實度，并且粒度分布系數越高密實度也越高;當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：無機非金屬材料工程