Refrakterlerde grafen gibi nano karbon malzemelerin uygulanması üzerine araştırma - PUDA grafit paketleme makinesi

2 Nano karbon malzemelerin çok karbonlu refrakterler üzerindeki etkisi

Geleneksel karbon içeren refrakterlerde belirtilen karbon kaynağı çoğunlukla grafittir. Grafit miktarına göre çok karbonlu refrakterler ve düşük karbonlu refrakterler olarak ikiye ayrılır. Genel olarak grafit içeriği% 8'den yüksek olmayan karbon içeren refrakterlerin düşük karbonlu refrakterler ve% 8'den yüksek grafit içerikli karbon içeren refrakterlerin çok karbonlu refrakterler haline geldiğine inanılmaktadır.

Çalışmalar, grafitin kullanılmasının refrakter ürünlerin termal şok direncini ve korozyon direncini artırabileceğini göstermiştir. Bununla birlikte, grafit içeriği çok yüksekse, refrakter ürünlerin oksidasyon direnci daha da kötüleşecektir. Grafit, yüksek sıcaklıkta kullanım sırasında hava ile etkileşime girecektir. Oksijen reaksiyona girerek CO ve CO2 gazları oluşturur, bu da refrakter ürünlerin gözenekliliğinin artmasına, refrakter malzemelerin korozyon direncinin azalmasına ve dolayısıyla refrakter malzemelerin hizmet ömrünün kısalmasına neden olur; Çelik yapım sürecinde aşırı karbon, düşük karbonlu çelik ve temiz çelik üretimine elverişli olmayan etkili bir faktör olan erimiş çelikteki karbon içeriğini artıracaktır; Karbon kaybı sürecine büyük miktarda ısı kaybı eşlik eder, bu da çelik üretim sürecinde enerji tasarrufu ve emisyon azaltımı için elverişli değildir ve çelik üretiminin üretim maliyetini arttırır. . Bununla birlikte, grafit içeriği tek başına azaltılırsa, refrakter ürünlerin termal şok direnci ve korozyon direnci büyük ölçüde azalacaktır. Refrakter özelliklerin korunmasına elverişli değildir.

Karbon nanotüpler ve karbon nanomalzemelerdeki grafen ilk olarak sırasıyla 1991 ve 2004 yıllarında keşfedildi. Eşsiz özellikleri nedeniyle birçok bilim adamının dikkatini çekmişlerdir. Aynı zamanda, düşük karbonlu refrakterlerin mekanik özelliklerini iyileştirmeleri beklenmektedir. Karbon kaynağı. Birçok bilim insanı, nano-karbon malzemelerin çoklu karbon bağlamında refrakter malzemelerin özellikleri üzerindeki etkisini incelemiş ve birçok sonuç elde etmiştir. Örneğin, Zhu ve ark. kısmen veya tamamen pul grafiti değiştirmek için karbon nanotüpler kullandı ve magnezyum-karbon refrakterleri hazırlamak için aynı hazırlama sürecini kullandı. , Ve karbon kaynağı olarak karbon nanotüpler ve karbon kaynağı olarak pul grafit ile magnezya-karbon refrakterlerin mikroyapısı, mekanik özellikleri ve ısıl şok direncindeki farklılıkları inceledi. Deneyler, karbon nanotüpler bir karbon kaynağı olarak kullanıldığında ve 1000 ° C ve 1400 ° C'de sinterlendiğinde, grafit karbon kaynaklarından daha yüksek mekanik özellikler sergilediklerini göstermektedir. Bu sonuç, karbon nanotüplerin magnezya-karbon refrakter ürünlere eklenecek bir karbon kaynağı olarak kullanıldığını göstermektedir. Magnezya-karbon refrakter ürünler güçlendirilebilir ve sertleştirilebilir. Magnezya-karbon refrakterlerin termal şok direncinin karşılaştırılması için, aynı zamanda pul grafitten daha iyi performans göstermektedir. % 5 karbon nanotüplü magnezya-karbon refrakterlerin ısıl şok direnci,% 10 pul grafit içeren magnezya-karbon refrakterlerinkine eşdeğerdir.

QinghuWang ve diğerleri. katkı maddesi olarak alüminyum, silikon ve SiO2 ile grafen oksit nanosheets (GONs) içeren Al2O3-C refrakterleri hazırladı. Sonuçlar, GON içermeyen Al2O3-C refrakterleri ile karşılaştırıldığında, GON katkılı Al2O3-C refrakterlerinin&# 39 malzemesinin normal sıcaklık kırılma modülü (CMOR), eğilme modülü (E), kuvvet ve yer değiştirme eğrileri ve diğer mekanik özellikleri gösterdiğini göstermiştir. geliştirildi. Bu gelişme, GON'ların 800℃'de güçlendirme etkisine ve grafit pulları ile sinerjik güçlendirme etkisine ve 1000 ~ 1400℃'de yerinde kıl oluşumuna bağlanmaktadır. Tablo 1, deneyin spesifik verilerini göstermektedir.

Tablo 1 Oda sıcaklığı kırılma modülü ve farklı sıcaklıklarda ateşlenen farklı miktarlarda grafen oksit nano yaprak numunelerinin eğilme modülü

Tianbin Zhu vd. grafit oksit nanosheets (GONS), karbon nanotüpler (CNT) ve karbon siyahının (CB) magnezya-karbon refrakterlerin mikroyapı gelişimi, mekanik özellikleri ve termomekanik özellikleri üzerindeki etkilerini inceledi. Aynı koşullarda hazırlanan% 10 pul grafit içeren geleneksel magnezya-karbon refrakterleri ile karşılaştırılır. MA'da nano-karbon varlığı ve yerinde seramik faz oluşumu nedeniyle. Karbon nanotüp içeren bileşen, 1000 ° C ve 1400 ° C'de koklaştınldıktan sonra daha yüksek bir soğuk kopma modülüne sahiptir ve nanokarbon ilavesi, malzemenin termal şok direncini artırır.

AtulVMaldhure ve ark. katalizör olarak nikel nitrat ve bağlayıcı olarak fenolik reçineyi kullanarak, karbon nanotüplerin yerinde sentezinin magnezyum-alüminyum-karbon refrakterlerin özellikleri üzerindeki etkisini incelemek için kullandı. Deneyler,% 3 nikel nitratın, karbon nanotüpler oluşturmak için ısıl işlem sürecinde fenolik reçinenin modifikasyonunu ve yapısal yeniden düzenlenmesini katalize edebildiğini ve karbon nanotüplerin yerinde sentezinin magnezyum-alüminyum-karbon refrakter ürünlerin mekanik özelliklerini geliştirdiğini göstermektedir. Oda sıcaklığında 800 ℃, 1000 ℃, 1200 ℃ ve 1400 ℃ basınç dayanımları sırasıyla% 10.15,% 30.75,% 41.09,% 25.62 artırılmıştır. Aynı zamanda, ürünün hacim yoğunluğu artar ve gözeneklilik azalır, bu da magnezyum-alüminyum-karbon refrakter ürünlerin oksidasyon direncinin daha da gelişmesine neden olur.

Guo Wei vd. bir katalizör olarak ferrosen ve bir bağlayıcı olarak fenolik reçine, ferrosen ilavesinin alüminyum-karbon refrakterlerin performansı üzerindeki etkisini incelemek için kullandı. Deney, ferrosen ilavesinin% 0-2 aralığında olması gerektiğini, özellikle 1000 ° C'de ısıl işlemden sonra ürünün mekanik özelliklerini iyileştirmenin faydalı olduğunu ve ferosen ilavesinin fenolik reçineyi katalizlediğini gösterdi. ısıl işlem sürecinde, ürünün içi yerinde karbon nanomateryaller oluşturur ve yerinde oluşan karbon nanomateryaller, katkı maddesi Si ile reaksiyona girerek β-SiC kılları oluşturur, bu da alüminyum-karbon refrakterin mukavemetini daha da artırır. Ancak katalizör ilavesi, alüminyum-karbon refrakterlerin oksidasyon direncini değiştiremez.

Çoklu karbon bağlamında, refrakter malzemelerin mekanik özellikleri, karbon nanomalzemelerin doğrudan eklenip eklenmediğine veya karbon nanomalzemelerin yerinde sentezlenmesine bakılmaksızın geliştirilebilir. Isıl işlemden sonra grafit ve nano-karbon malzemeler refrakter malzemelerin mekanik özelliklerini birlikte iyileştirir. Refrakter ürünlere belirli bir antioksidan eklendiğinde, nano-karbon materyallerin belirli antioksidan özelliklere sahip seramik kıllarla etkileşime girme ve refrakter özelliklerini daha da iyileştirme olasılığı daha yüksektir. tokluk. Nano-karbon malzemelerde belirli kusurların varlığından dolayı, oksidasyon ve yapısal değişiklik meydana gelme eğilimindedir, bu da çok karbonlu bir arka plan altında bir karbon kaynağı olarak grafiti tamamen değiştiremeyen nano-karbon malzemelere ve kısmen değiştirmenin etkisine neden olur. karbon kaynağı olarak grafit nispeten iyidir.

Bununla birlikte, çoklu karbon arka planı altında, karbon nanomateryaller doğrudan eklendiğinde, sıcaklık artışı ile karbon nanomalzemelerin yapı değişim mekanizması üzerine yapılan araştırmalar, özellikle 1400 above üzerindeki sıcaklıklarda, hala belirsizliğini korumaktadır. çok fazla karıştı. Oksitleyici atmosferin etkisi ve atmosferin indirgenmesi gibi nano-karbon malzemeler üzerindeki etkisi gibi farklı atmosferlerde, yukarıda bahsedilen araştırma hedeflenen araştırmalar yapmamıştır. Yerinde büyütme yöntemiyle nano-karbon malzemelerin tanıtılması süreci, seramik faz bıyıklarının somut yansıma mekanizmasını bir dereceye kadar katalize edebilir ve daha fazla tartışmaya ihtiyaç duyar.

Grafit tozu için PUDA valf torbası paketleme makinesi:

vidalı torbalama makinesi

çeşitli toz granül malzeme ve yığın kaderi 0.1-0.5T / m³
hafif kalsiyum karbonat, siyah ve beyaz karbon, grafit ve kaolin vb.