Uurimused nano-süsinikmaterjalide, näiteks grafeeni, kasutamise kohta tulekindlates materjalides - PUDA grafiidi pakkimismasin

2 Nanosüsinikmaterjalide mõju mitme süsinikuga tulekindlatele materjalidele

Traditsioonilistes süsinikku sisaldavates tulekindlates materjalides viidatud süsinikuallikaks on enamasti grafiit. Grafiidi koguse järgi jaguneb see süsinikusisaldusega tulekindlateks ja vähese süsinikusisaldusega tulekindlateks. Üldiselt arvatakse, et süsinikku sisaldavad tulekindlad materjalid, mille grafiidisisaldus ei ületa 8%, muutuvad madala süsinikusisaldusega tulekindlateks ning süsinikku sisaldavad tulekindlad tulekindlad materjalid, mille grafiidisisaldus on üle 8%.

Uuringud on näidanud, et grafiidi kasutuselevõtt võib suurendada tulekindlate toodete soojusekindlust ja korrosioonikindlust. Kui grafiidisisaldus on aga liiga kõrge, süveneb tulekindlate toodete oksüdatsioonikindlus. Grafiit suhtleb kõrgel temperatuuril kasutamise ajal õhuga. Hapnik reageerib tekitades CO ja CO2 gaase, mis põhjustavad tulekindlate toodete poorsuse suurenemist, vähendavad tulekindlate materjalide korrosioonikindlust ja vähendavad seeläbi tulekindlate materjalide kasutusiga; ülemäärane süsinik terasetootmisprotsessis. See suurendab sulanud terase süsinikusisaldust, mis on mõjutav tegur, mis ei soodusta madala süsinikusisaldusega terase ja puhta terase tootmist; süsiniku kadumisprotsessiga kaasneb suur soojuskadu, mis ei aita kaasa energiasäästule ja heitmete vähendamisele terasetootmisprotsessis ning suurendab terasetootmise tootmiskulusid. . Kui aga grafiidi sisaldust vähendada üksi, väheneb tulekindlate toodete termilise löögikindlus ja korrosioonikindlus oluliselt. See ei soodusta tulekindlate omaduste säilimist.

Süsiniku nanotorud ja grafeen süsiniku nanomaterjalides avastati esmakordselt vastavalt 1991. ja 2004. aastal. Oma ainulaadsete omaduste tõttu on nad äratanud paljude teadlaste tähelepanu. Samal ajal peaksid nad parandama vähese süsinikusisaldusega tulekindlate materjalide mehaanilisi omadusi. Süsinikuallikas. Paljud teadlased on uurinud nano-süsinikmaterjalide mõju tulekindlate materjalide omadustele mitme süsiniku kontekstis ja saanud palju tulemusi. Näiteks Zhu jt. kasutas helvest grafiidi osaliseks või täielikuks asendamiseks süsiniknanotorusid ja kasutas sama ettevalmistusprotsessi magneesium-süsinik tulekindlate materjalide valmistamiseks. , Ning uuris magneesium-süsiniku tulekindlate materjalide mikrostruktuuri, mehaaniliste omaduste ja termilise löögikindluse erinevusi süsiniku nanotorude kui süsinikuallikana ja helvestegrafiidi kui süsinikuallikana. Katsed näitavad, et kui süsiniku nanotorusid kasutatakse süsinikuallikana ja paagutatakse temperatuuril 1000 ° C ja 1400 ° C, on neil suuremad mehaanilised omadused kui grafiidi süsinikuallikatel. See tulemus näitab, et magneesium-süsiniku tulekindlate toodete lisamiseks kasutatakse süsinikuallikana süsiniknanotorusid. Magneesium-süsinik-tulekindlaid tooteid saab tugevdada ja karastada. Magneesium-süsiniku tulekindlate materjalide termilise löögikindluse võrdlemiseks näitab see ka paremat jõudlust kui helvest grafiit. 5% süsiniku nanotorudega magneesium-süsiniku tulekindlate materjalide termilise šoki vastupidavus on samaväärne 10% helvest grafiiti sisaldavate magneesium-süsiniku tulekindlate materjalide vastupidavusega.

QinghuWang jt. valmistatud Al2O3-C tulekindlad materjalid, mis sisaldavad grafeenioksiidi nanolehti (GON) alumiiniumist, räni ja SiO2 lisanditena. Tulemused näitasid, et võrreldes G2-deta Al2O3-C tulekindlate materjalidega on G2-ga legeeritud Al2O3-C tulekindlad materjalid. Materjali&# 39 purunemismoodul (CMOR), paindemoodul (E), jõu ja nihke kõverad ning muud mehaanilised omadused on parandatud. See paranemine on tingitud GON-ide tugevdavast toimest temperatuuril 800 ℃ ja sünergilisest tugevdavast mõjust grafiithelveste ja kohapeal tekkinud vurrude moodustumisega temperatuuril 1000 ~ 1400 ℃. Tabelis 1 on toodud katse konkreetsed andmed.

Tabel 1 Erinevatel temperatuuridel lastud grafeenoksiidi nanolehtede proovide toatemperatuuri purunemismoodul ja paindemoodul

Tianbin Zhu jt. uuris grafiitoksiidi nanolehtede (GONS), süsiniknanotorude (CNT) ja tahma (CB) mõju magneesium-süsiniku tulekindlate materjalide mikrostruktuuri arengule, mehaanilistele omadustele ja termomehaanilistele omadustele. Seda võrreldakse samades tingimustes valmistatud traditsiooniliste magneesium-süsiniku tulekindlatega, mis sisaldavad 10% helvest grafiiti. Nano-süsiniku olemasolu ja keraamilise faasi in situ moodustumise tõttu MA-s. Süsinik nanotorusid sisaldaval komponendil on pärast koksimist temperatuuridel 1000 ° C ja 1400 ° C suurem külma purunemismoodul ning nanosüsiniku lisamine parandab materjali termilise šoki vastupidavust.

AtulVMaldhure jt. kasutas nikkelnitraati katalüsaatorina ja fenoolvaiku sideainena, et uurida süsiniknanotorude in situ sünteesi mõju magneesium-alumiinium-süsinik tulekindlate omaduste omadustele. Katsed näitavad, et 3% nikkelnitraati võib katalüüsida fenoolvaigu modifitseerimist ja struktuurilist ümberkorraldamist kuumtöötlusprotsessis, moodustades süsiniknanotorud, ning süsiniknanotorude in situ süntees parandab magneesium-alumiinium-süsinik tulekindlate toodete mehaanilisi omadusi. Survetugevusi toatemperatuuril temperatuuril 800 ℃, 1000 ℃, 1200 ℃ ja 1400 ℃ suurendatakse vastavalt 10,15%, 30,75%, 41,09%, 25,62%. Samal ajal suureneb toote mahutihedus ja poorsus väheneb, mille tulemuseks on veelgi magneesiumi-alumiiniumi-süsiniku tulekindlate toodete oksüdatsioonikindluse paranemine.

Guo Wei jt. kasutas ferrotseeni katalüsaatorina ja fenoolvaiku sideainena, et uurida ferrotseeni lisamise mõju alumiinium-süsiniku tulekindlate materjalide toimimisele. Katse näitas, et ferrotseeni lisamine peaks olema vahemikus 0–2%, eriti Pärast kuumtöötlemist temperatuuril 1000 ° C on kasulik parandada toote mehaanilisi omadusi ja kuna ferrotseeni lisamine katalüüsib fenoolvaiku kuumtöötlusprotsessis moodustab toote sisemus süsiniknanomaterjale kohapeal ja kohapeal moodustuvad süsiniknanomaterjalid aitavad reageerida lisandiga Si, moodustades β-SiC vurrud, mis parandab veelgi alumiinium-süsinik tulekindla tugevust. Katalüsaatori lisamine ei saa siiski muuta alumiinium-süsiniku tulekindlate materjalide oksüdatsioonikindlust.

Paljude süsinikdioksiidide kontekstis saab tulekindlate materjalide mehaanilisi omadusi parandada olenemata sellest, kas süsiniknanomaterjalid lisatakse otse või sünteesitakse süsiniknanomaterjalid kohapeal. Pärast kuumtöötlust parandavad grafiit ja nano-süsinikmaterjalid üheskoos tulekindlate materjalide mehaanilisi omadusi. Kui tulekindlatele toodetele lisatakse teatud antioksüdant, on nano-süsinikmaterjalid tõenäolisemalt vastastikmõjus teatud antioksüdantsete omadustega keraamiliste vurrudega ja parandavad veelgi tulekindlaid omadusi. sitkus. Teatud nano-süsinikmaterjalide defektide olemasolu tõttu on oksüdeerumine ja struktuurimuutused altid tekkima, mille tulemuseks on nano-süsinikmaterjalid, mis ei suuda grafiiti süsinikuallikana täielikult asendada mitme süsiniku taustal, ja osalise asendamise mõju grafiit süsinikuallikana on suhteliselt hea.

Paljude süsinikdioksiidide taustal, kui süsinik-nanomaterjalid lisatakse otseselt, on süsinik-nanomaterjalide temperatuuri tõusuga seotud struktuurimuutuse mehhanismi uurimine endiselt ebaselge, eriti temperatuuril üle 1400 ℃, pole uuringuid veel tehtud liiga palju kaasatud. Erinevates atmosfäärides, näiteks oksüdeeriva atmosfääri ja redutseeriva atmosfääri mõju nano-süsinikmaterjalidele, pole ülalmainitud uuringud sihipäraseid uuringuid teinud. Nano-süsinikmaterjalide sisseviimise protsess in situ kasvumeetodiga võib teatud määral katalüüsida keraamiliste faaside vuntside konkreetset peegeldusmehhanismi ja see vajab täiendavat arutelu.

PUDA klapikoti pakkimismasin grafiitpulbri jaoks:

kruvikottide masin

mitmesugused pulbrilised graanulid ja puistematerjal on 0,1–0,5 T / m³
nagu kerge kaltsiumkarbonaat, must-valge süsinik, grafiit ja kaoliin jne