氧氮化物特种耐火浇注料材料制备方法

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氧氮化物特种耐火材料
一、氧氮化铝
氧氮化铝(AION)属于Al-0-N系统,是一种AIN和A1,0的固熔体。其化学式为Al23027N,(5AIN.9Al,03),AIN 的摩尔分数为35.7%,Al,的摩尔分数为64.3%;质量比AIN为18.2%,Al,03为81.8%.
氧氮化铝的矿物组成为y-AlO0N、真密度为3.65g/cm,线膨胀系数为7.4x10-C,热导率为13.92W/(m.K)(12kcal/m.h.K).
氧氮化铝对玻璃熔液和铁水的润湿性小、抗腐蚀性强、抗热震性好。
(一)原料合成
原料。用氧化铝和氮化铝原料粉在1900C以上,通过反应烧结生产出氧氮化铝粉。
(二)制样
采甲氧氨化铝粉的原料,平均粒径为18um,比表面积为1.7m/g,密度为3.57g/cm,经分析AIN的摩尔分数为35.9%近似理论成分。用三氧化二钇(Y,0,)做烧结加人剂,其粒度小于1um化铝原料与三氧化二名,七摩加人刚玉衬和刚玉球的球磨机中混合1~20h,采用单轴压力机成型,成型压力为150~.450MPa压制成直径和高度分别为13mm的圆柱体。 试样在石墨炉里地中通氮气情况下(10Pa,流重为0.4Lmn)烧结,加热速度为10K/min,烧结温度为1650~1750,保温时间2h。
(三)制品性能
(1) 气孔率。 研磨时间超过3h,细粉量有明显的增加。 连续研磨20h的试样在1750C已烧结、但气孔率仍达到22%。
(2) 助烧剂。加人三氧化二
钇有助于氧氮化铝粉料的烧结。 致密的试样要加人助烧剂三氧化二钇1%,烧成温度不小于1700.粉料研磨时间为10h。 加人三氧化二钇,在烧成过程中与三氧化二铝形成钇铝石榴石(3Y,0,5A103)在AIN-AI,03-Y203三元系中,共晶温度为1650~1700C形成这种石榴石的高温液相,可以促进氮化铝的烧结

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