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MgO改性鋁礬土的機理分析
發布時間：2018/3/21 10:14:51 點擊率： 來源:艾米 作者：榮盛耐材隨著MgO加入量的增加，MgO對鋁礬土性能的影響可以分為二個階段：
①鎂鋁尖晶石取代剛玉和莫來石階段(一級鋁鞏土，MgO<16;二級鋁礬土，MgO<4%。處于 Al2O3- SiO2-MgO三元相圖的Al2O3-A3S2-MA相區)。主晶相為高熔點的剛玉莫來石和尖晶石，玻璃相較少。隨著MgO含量的提高，剛玉和莫來石減少，尖晶石增多，如圖1所示。在該階段，1100〜1200℃以上的鋁礬土熟料彈性模量和抗折顯著下降，如圖2所示。對一級鋁礬土這是由于剛玉顆粒的直接結合被尖晶石直接結合所取代，結合程度降低，玻璃相含量及其中的雜質含量增加，玻璃薄膜較厚;對二級鋁礬土除玻璃相含量增加的因素外，還因為莫來石連續網絡結構遭到干擾破壞。推薦閱讀》》》二級高鋁磚
MgO含量與鋁礬土相組成之關系
圖1 MgO含量與鋁礬土相組成之關系
MgO加入量對彈性模量的影響
圖2 MgO加入量對彈性模量的影響
②假藍寶石和堇育石形成、增長階段(一級鋁礬土MgO14%〜35%;二級鋁礬土4%〜40%)。該階段高熔點結晶相明顯減少，剛玉全部消失，莫來石和尖晶石含量下降較多，在較低溫度下熔融分解的物相假藍寶石和堇青石都相繼形成并增長較快，同時玻璃相也增多。莫來石和尖晶石晶體之間基本沒有直接結合，它們都被低熔物相所包裹。 此時高溫力學性能進一步惡化。
③主晶相為尖晶石和鎂橄欖石階段(一級鋁礬土MgO>3.5%;二級鋁礬土MgO>40%)。組成處于MA-M2S-MgO相區。 相組成幾乎全是高熔點的物相，如尖晶石、鎂橄欖石和方鎂石，只有極微量的玻璃相，主晶體之間的直接結合率較高。其彈性模量和抗蠕變能力迅速改善。
值得注意的是，加入MgO后燒結溫度從1600〜1700℃降至1320〜1460℃，一級鋁礬土加入到40%時， 燒結溫度又急劇提高到1700℃。
MgO對鋁礬土煅燒的作用為:
1、與Al2O3 反應生成尖晶石，并阻礙二次莫來 石化：
2、分解原生莫來石，在液相作用下形成假藍寶石和堇青石;
3、部分進入玻璃相，使玻璃組成中MgO含量增加，粘度降低。
在實踐中，為了提高耐火原料的高溫性能，鋁礬土中加入MgO量不應低于30%，鎂鋁尖晶石應占絕大部分，即形成鋁礬土基尖晶石類原料。
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