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氧氮化物特種耐火材料
一、氧氮化鋁
氧氮化鋁(AION)屬于Al-0-N系統(tǒng),是一種AIN和A1,0的固熔體。其化學(xué)式為Al23027N,(5AIN.9Al,03),AIN 的摩爾分?jǐn)?shù)為35.7%,Al,的摩爾分?jǐn)?shù)為64.3%;質(zhì)量比AIN為18.2%,Al,03為81.8%.
氧氮化鋁的礦物組成為y-AlO0N、真密度為3.65g/cm,線膨脹系數(shù)為7.4x10-C,熱導(dǎo)率為13.92W/(m.K)(12kcal/m.h.K).
氧氮化鋁對玻璃熔液和鐵水的潤濕性小、抗腐蝕性強(qiáng)、抗熱震性好。
(一)原料合成
原料。用氧化鋁和氮化鋁原料粉在1900C以上,通過反應(yīng)燒結(jié)生產(chǎn)出氧氮化鋁粉。
(二)制樣
采甲氧氨化鋁粉的原料,平均粒徑為18um,比表面積為1.7m/g,密度為3.57g/cm,經(jīng)分析AIN的摩爾分?jǐn)?shù)為35.9%近似理論成分。用三氧化二釔(Y,0,)做燒結(jié)加人劑,其粒度小于1um化鋁原料與三氧化二名,七摩加人剛玉襯和剛玉球的球磨機(jī)中混合1~20h,采用單軸壓力機(jī)成型,成型壓力為150~.450MPa壓制成直徑和高度分別為13mm的圓柱體。 試樣在石墨爐里地中通氮?dú)馇闆r下(10Pa,流重為0.4Lmn)燒結(jié),加熱速度為10K/min,燒結(jié)溫度為1650~1750,保溫時間2h。
(三)制品性能
(1) 氣孔率。 研磨時間超過3h,細(xì)粉量有明顯的增加。 連續(xù)研磨20h的試樣在1750C已燒結(jié)、但氣孔率仍達(dá)到22%。
(2) 助燒劑。加人三氧化二
釔有助于氧氮化鋁粉料的燒結(jié)。 致密的試樣要加人助燒劑三氧化二釔1%,燒成溫度不小于1700.粉料研磨時間為10h。 加人三氧化二釔,在燒成過程中與三氧化二鋁形成釔鋁石榴石(3Y,0,5A103)在AIN-AI,03-Y203三元系中,共晶溫度為1650~1700C形成這種石榴石的高溫液相,可以促進(jìn)氮化鋁的燒結(jié)

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