基質顯微結構參數(shù)對剛玉質澆注料熱學性能的影響.pdf

1、以剛玉質澆注料為研究對象,主要研究了Secar71水泥和ρ-A12O3兩種結合體系剛玉質澆注料的熱學性能。全文共分為氣孔結構參數(shù)對剛玉質澆注料熱導率的影響、若干顯微結構參數(shù)對剛玉質澆注料熱膨脹性能的影響和剛玉質澆注料的抗熱震性能三個部分。
　　 首先研究了氣孔結構參數(shù)對剛玉質澆注料熱導率的影響,通過調整粒度級配、熱處理溫度和添加糊精等方法改變澆注料試樣的氣孔結構參數(shù),研究其對試樣熱導率的影響。研究結果表明:試樣的顯氣孔率和氣孔中

2、位徑均隨著熱處理溫度的升高或糊精含量的增加而增大;當試樣的臨界粒度增加,因坯體密度提高,燒結更為顯著,致使試樣的顯氣孔率變小,氣孔中位徑增大;試樣的常溫熱導率隨顯氣孔率及氣孔中位徑的增大而減小,臨界粒度變化只改變熱導率的大小,而并不會改變熱導率的變化規(guī)律。與氣孔中位徑相比,顯氣孔率是影響試樣熱導率的主要因素。此外,灰色關聯(lián)理論分析表明,3～9μm間的氣孔對ρ-A12O3結合剛玉質澆注料的常溫熱導率影響最為顯著。
　　 因剛玉質澆

3、注料試樣中所有鋁氧八面體在相同溫度梯度內具有相同的累計膨脹率,所以各組試樣的線膨脹率相近,澆注料試樣的致密度對其不明顯。隨著活性α-A12O3微粉含量的增加和臨界粒度的增大,試樣的平均線膨脹系數(shù)增大。粒度配比的改變,即骨料含量的增加,試樣的平均線膨脹系數(shù)隨之先減小后趨于重合。Secar71水泥和ρ-Al2O3結合的剛玉質澆注料試樣的平均線膨脹系數(shù)均隨著顯氣孔率的增大而減小。
　　 燒結致密化使ρ-A12O3結合試樣內部微細孔減少

4、,大氣孔增加,對熱震裂紋尖端的鈍化作用增強,緩解熱應力的能力增加,抗熱震能力提高,故水冷熱震試樣的抗折強度保持率,隨著熱處理溫度的升高逐漸增大?？绽錈嵴鹪嚇与S著空冷次數(shù)增加,受到持續(xù)的熱應力作用,使得原有裂紋和試驗過程中所產生的裂紋在熱應力的作用下加速擴展,試樣的抗熱震能力降低。聚苯乙烯空心球的引入可以調整試樣的顯氣孔率,改善其熱震穩(wěn)定性能。ρ-A12O3結合試樣的抗折強度保持率隨著顯氣孔率的增大先減小后略增大,而Secar71水泥結合