Forskning på anvendelse av nano-karbonmaterialer som grafen i ildfaste materialer - PUDA grafittpakningsmaskin

2 Påvirkningen av nano-karbonmaterialer på ildfaste stoffer med flere karbon

Karbonkilden som er sitert i tradisjonelle karbonholdige ildfaste stoffer, er for det meste grafitt. I henhold til mengden grafitt er den delt inn i ildfaste flerkarbon og ildfaste stoffer med lite karbon. Det antas generelt at karbonholdige ildfaste stoffer med grafittinnhold ikke høyere enn 8% blir ildfaste med lite karbon, og karbonholdige ildfaste stoffer med grafittinnhold høyere enn 8% blir ildfaste med flere karbon.

Studier har vist at innføring av grafitt kan øke motstandsdyktigheten mot termisk sjokk og korrosjonsbestandighet for ildfaste produkter. Imidlertid, hvis grafittinnholdet er for høyt, vil oksidasjonsmotstanden til ildfaste produkter bli dårligere. Grafitt vil samhandle med luft under bruk ved høy temperatur. Oksygen reagerer for å generere CO- og CO2-gasser, som får porøsiteten til ildfaste produkter til å øke, reduserer korrosjonsbestandigheten til ildfaste materialer, og reduserer derved levetiden til ildfaste materialer; overdreven karbon i stålfremstillingsprosessen, Det vil øke karboninnholdet i smeltet stål, noe som er en innflytelsesrik faktor som ikke bidrar til produksjon av stål med lavt karbon og rent stål; karbontapsprosessen ledsages av en stor mengde varmetap, noe som ikke bidrar til energibesparelse og utslippsreduksjon i stålproduksjonen, og øker produksjonskostnadene for stålproduksjon. . Imidlertid, hvis grafittinnholdet er redusert alene, vil motstandsdyktigheten mot termisk sjokk og korrosjonsbestandighet for ildfaste produkter reduseres sterkt. Det bidrar ikke til bevaring av ildfaste egenskaper.

Karbonnanorør og grafen i karbonnanomaterialer ble først oppdaget i henholdsvis 1991 og 2004. På grunn av deres unike egenskaper har de tiltrukket seg oppmerksomhet fra mange forskere. Samtidig forventes det at de forbedrer de mekaniske egenskapene til ildfaste stoffer med lite karbon. Karbonkilde. Mange forskere har studert innflytelsen av nano-karbonmaterialer på egenskapene til ildfaste materialer i sammenheng med multikarbon, og har oppnådd mange resultater. For eksempel Zhu et al. brukte karbon-nanorør for delvis eller fullstendig å erstatte flakegrafitt og brukte den samme fremstillingsprosessen for å fremstille magnesium-karbon ildfaste stoffer. , Og studerte forskjellene i mikrostruktur, mekaniske egenskaper og motstandsdyktighet mot termisk sjokk fra magnesia-karbon ildfaste stoffer med karbon nanorør som karbonkilde og flakegrafitt som karbonkilde. Eksperimenter viser at når karbonnanorør brukes som karbonkilde og sintres ved 1000 ° C og 1400 ° C, viser de høyere mekaniske egenskaper enn grafittkarbonkilder. Dette resultatet viser at karbonnanorør brukes som en karbonkilde som skal tilsettes ildfaste produkter fra magnesia-karbon. De ildfaste produktene fra magnesia-karbon kan styrkes og herdes. For sammenligning av termisk sjokkmotstand for ildfaste magnesia-karbon, viser den også bedre ytelse enn flakgrafitt. Den termiske sjokkmotstanden for ildfaste magnesia-karbon med 5% karbon-nanorør tilsvarer den for magnesia-karbon-ildfaste stoffer med 10% flakegrafitt.

QinghuWang et al. utarbeidet Al2O3-C ildfaste stoffer som inneholder grafenoksyd nanosheets (GONs) med aluminium, silisium og SiO2 som tilsetningsstoffer. Resultatene viste at Al2O3-C ildfaste dopet med GONs Materialet' s normale temperaturbruddmodul (CMOR), bøyningsmodul (E), kraft- og forskyvningskurver og andre mekaniske egenskaper sammenlignet med Al2O3-C ildfaste stoffer uten GON. har blitt forbedret. Denne forbedringen tilskrives forsterkningseffekten av GON ved 800 ℃ og den synergistiske forsterkningseffekten med grafittflak og dannelse av kinnskjegg på stedet ved 1000 ~ 1400 ℃. Tabell 1 viser de spesifikke dataene for eksperimentet.

Tabell 1 Bruddmodul ved romtemperatur og bøyningsmodul for forskjellige mengder grafenoksyd-nanosjakkprøver avfyrt ved forskjellige temperaturer

Tianbin Zhu et al. studerte effekten av grafittoksyd-nanolag (GONS), karbonnanorør (CNT) og kullsvart (CB) på mikrostrukturutviklingen, mekaniske egenskaper og termomekaniske egenskaper til magnesia-karbon ildfaste stoffer. Det sammenlignes med tradisjonelle ildfaste magnesia-karbon som inneholder 10% flakgrafitt fremstilt under de samme forholdene. På grunn av eksistensen av nano-karbon og in situ-dannelsen av keramisk fase i MA. Den karbon-nanorørholdige komponenten har en høyere kaldbruddmodul etter koksing ved 1000 ° C og 1400 ° C, og tilsetning av nanokarbon forbedrer materialets termiske støtmotstand.

AtulVMaldhure et al. brukte nikkelnitrat som katalysator og fenolharpiks som bindemiddel for å studere effekten av in situ-syntese av karbonnanorør på egenskapene til ildfaste magnesium-aluminium-karbon. Eksperimenter viser at 3% nikkelnitrat kan katalysere modifisering og strukturell omorganisering av fenolharpiks i varmebehandlingsprosessen for å danne karbonnanorør, og in situ-syntesen av karbonnanorør forbedrer de mekaniske egenskapene til ildfaste produkter av magnesium-aluminium-karbon. Trykkstyrkene ved romtemperatur ved 800 ℃, 1000 ℃, 1200 ℃ og 1400 ℃ økes med henholdsvis 10,15%, 30,75%, 41,09%, 25,62%. Samtidig øker volumtettheten til produktet og porøsiteten avtar, noe som resulterer i ytterligere forbedring av oksidasjonsmotstanden til ildfaste produktene magnesium-aluminium-karbon.

Guo Wei et al. brukte ferrocene som katalysator og fenolharpiks som bindemiddel for å studere effekten av ferrocentilsetning på ytelsen til ildfaste aluminium-karbon. Eksperimentet viste at tilsetning av ferrocene burde være i området 0-2%, spesielt Etter varmebehandling ved 1000 ° C er det gunstig å forbedre produktets mekaniske egenskaper, og fordi tilsetningen av ferrocene katalyserer fenolharpiksen i varmebehandlingsprosessen danner innsiden av produktet karbon-nanomaterialer in situ, og karbon-nanomaterialene som dannes in situ hjelper Det reagerer med tilsetningsstoffet Si og danner β-SiC kinnskjegg, noe som ytterligere forbedrer styrken til ildfast aluminium-karbon. Tilsetningen av katalysator kan imidlertid ikke endre oksidasjonsmotstanden til ildfaste aluminium-karbon.

I sammenheng med multikarbon kan de mekaniske egenskapene til ildfaste materialer forbedres, uansett om karbonnanomaterialene er direkte tilsatt eller karbonnanomaterialene syntetiseres in situ. Etter varmebehandling forbedrer grafitt og nano-karbon materialer sammen de mekaniske egenskapene til ildfaste materialer. Når en viss antioksidant tilsettes ildfaste produkter, er det mer sannsynlig at nano-karbonmaterialer samhandler med keramiske kinnskjegg med visse antioksidantegenskaper, og ytterligere forbedrer de ildfaste egenskapene. seighet. På grunn av eksistensen av visse mangler i nano-karbonmaterialer, er oksidasjon og strukturelle endringer tilbøyelige til å forekomme, noe som resulterer i nano-karbonmaterialer som ikke helt kan erstatte grafitt som en karbonkilde under en multi-karbon bakgrunn, og effekten av delvis å erstatte grafitt som karbonkilde er relativt bra.

Imidlertid er forskningen på strukturendringsmekanismen til karbonnanomaterialer med økning av temperaturen fortsatt uklar, spesielt på bakgrunn av multikarbon, når karbonnanomaterialene tilsettes, spesielt ved temperaturer over 1400 ℃, har forskningen ikke vært involvert for mye. I forskjellige atmosfærer, slik som innflytelsen av oksiderende atmosfære og reduserende atmosfære på nano-karbonmaterialer, har den ovennevnte forskningen ikke gjort målrettet forskning. Prosessen med å introdusere nano-karbonmaterialer ved in situ vekstmetode kan katalysere betongrefleksjonsmekanismen til keramiske fase kinnskjegg til en viss grad, og den trenger ytterligere diskusjon.

PUDA ventilpose pakkemaskin for grafittpulver:

skrue bagging maskin

forskjellige pulvergranulære materialer og bulk skjebne er 0,1-0,5T / m³
slik som lett kalsiumkarbonat, svart og hvitt karbon, grafitt og kaolin osv