自-Sialon具有高温强度高、抗热震性好以及难以被金属润湿等优点,将其作为结合相引入刚玉相内制成的Sialon结合刚玉复合材料中,有效地提高了刚玉材料的高温强度和抗热震性,同时改进了刚玉材料的抗钢水、熔渣侵蚀和渗透能力.采用户Sialon结合刚玉材料制作的高炉复合式炉衬(陶瓷杯),既提高了铁水的温度,又延长了高炉炉缸的使用寿命.目前,国内外对自-Sialon结合刚玉材料已研究较多,主要采用金属Si、Al和氧化铝机压成型高温氮化工艺[1-5J由于浇注成型可制备形状复杂的器件,且制品具有密度高、组织均匀的特点,因收稿日期:2009-06-03而得到广泛应用.目前,在浇注料中添加预合成的S凶on粉体,既成本高,又难以达到理想性能[6-7J本文采用加水振动成型通过原位氮化反应形成Sialon结合刚玉材料,研究其对高温强度和抗热震性能改善的机理,期望开发出具有较好高温使用性能的Sialon结合刚玉浇注料,用于高温冶金关键部位,如钢包透气砖.
(1)以板状刚玉、电熔白刚玉细粉、A1203微粉和Si粉等为原料,采用加水振动浇注成型,通过原位氮化反应制备了Sialon结合刚玉材料.
(2)随Sialon生成量的增加,Sialon结合刚玉材料的常温强度、体积密度下降,显气孔率略有增加,线变化率从微收缩到微膨胀,材料的高温强度和抗热震性能明显提高.
(3)原位形成的针状或柱状的Sialon与刚玉间多为直接结合,提高了材料的高温强度和抗热震性能。