纳米ZrO2对镁钙质耐火材料抗水化性能的影响
2020-03-27 09:18:46   来源： ()　   评论：0 点击：

　　镁钙质耐火材料易水化，一直以来都是伴随生产企业的一个令人头痛的问题，本文针对这个问题，研究分析纳米ZrO2加入量对镁钙质耐火材料抗水化性能的影响。

　　在反应温度为1600℃，反应时间为2h，结合剂用量为7%，成型压力为100MPa，当加入1%、2%、3%、4%、5%的纳米ZrO2时，镁钙质耐火材料水化增重率、体积密度、常温抗压强度以及抗热震性能的变化如图1、2(a)、(b)、(c)所示。

　　由图1可以看出，当ZrO2的加入量为3%时，镁钙质耐火材料的抗水化性能达到最佳，水化增重率为8.8%。由图29(a)可以看出，ZrO2加入量为3%时，体积密度达到了3.89g/cm3，ZrO2的体积密度为5.89g/cm3，CaO密度为3.350g/cm3，随着ZrO2的加入，材料体积密度变大，此时材料更加致密，当遇到水分时，不易发生水化反应，提高了抗水化性能，但当ZrO2加入量为5%时，体积密度下降，这可能是因为加入过多ZrO2而导致纳米颗粒在材料中发生团聚；

　　由图2(b)可以看出，当ZrO2的加入量为3%时，常温抗压强度为81.10MPa，材料致密度增加时，内部微裂纹数减少，常温抗压强度增大；由图2(c)可以看出，五次急热急冷后的余压强度为54.3MPa，余压保持率为67.84%。综上所述，加入纳米ZrO2不仅提高了镁钙质耐火材料的抗水化性能，其体积密度、常温抗压强度和抗热震性能也有所改善。

　　结论：

　　纳米ZrO2的加入量为3%时，耐火材料的水化增重率为8.8%;纳米TiO2的加入量为1%时，水化增重率为9.6%;复合添加剂的量为4%，Ti：Zr=1:3时，水化增重率为6.6%;加入纳米ZrO2比加入纳米TiO2的抗水化性能好，而复合添加剂比单一添加剂的抗水化性能好。