嵩峰高鋁礬土熟料與礬土均化料的對比分析及合理應用
嵩峰礦業發展始終堅持“以人才為根本,以科技為先導”理念,嵩峰礦業鋁礬土部現有專業的研發團隊全力致力于煅燒的原料質量穩定,鋁礬土材料在更多行業中更好的應用及發展。
高鋁礬土熟料的生產仍以煅燒天然塊料為主。相比高鋁礬土熟料,礬土均化料采取均化、提純等技術,生產工藝更加節能、環保,同時可以確保產品質量的穩定性。這兩種礬土原料各有優劣。正確認識兩種礬土原料的差異,合理利用各自的優勢,研發優質合成材料,是目前礬土均化料研究中正待解決的問題。對此,嵩峰鋁礬土部深入分析兩種原料的性能及其顯微結構中的結晶物相和晶體發育情況來揭示它們之間的差異,從而更合理地認識并應用礬土均化料。
鋁礬土材料應用價值理化性能分析
高鋁礬土熟料外觀呈淡灰色和黃白色相間,重而硬;礬土均化料外觀呈均勻的深灰色。從理化性能檢測結果可看出:兩種原料的化學組成差別不大,Al2O3質量分數都在80%以上,且根據Al2O3含量和SiO2含量的比值可知,理論上兩種原料的物相均為剛玉相和莫來石相;不同之處是礬土均化料的致密度比高鋁礬土熟料的大。
鋁礬土材料物相分析
從高鋁礬土熟料和礬土均化料的XRD圖譜可以看出,兩種礬土原料出現衍射峰的角度位置基本一致,且主晶相都是剛玉相,次晶相都是莫來石相,只是相同衍射峰角的峰強略有不同。
顯微結構分析。嵩峰鋁礬土部研究人員首先以不同放大倍數觀察兩種原料的顯微結構,通過在低倍下對兩種礬土原料的掃描電鏡照片觀察發現,高鋁礬土熟料的晶體分布不均勻,還可見定向燒成裂紋;而礬土均化料的晶粒大小和分布都較均勻,還可見小而均勻的封閉氣孔。在低倍數下比較觀察,礬土均化料的晶粒和氣孔尺寸均大于高鋁礬土熟料,而高鋁礬土熟料的氣孔在此倍數下還不能清楚地看到。
綜上所述,高鋁礬土熟料的致密度不均勻,體積密度較低(3.32g/cm3),氣孔率較高(4.19%),且多為開口氣孔,吸水率高。但是,在其剛玉相致密集中或剛玉相和莫來石相緊密交錯的部位,可以支撐其承受外加載荷和高溫,加之玻璃相含量較少,因此其高溫性能優越。
礬土均化料的結構致密均勻,體積密度較高(3.42g/cm3),氣孔率較低(0.84%),多為小而均勻的閉氣孔,吸水率低。由于經過了均化工藝,均化料的成分和結構更均勻,但晶粒間填充了大量均勻分布的玻璃相,減弱了晶間結合力,在一定程度上削弱了均化料的高溫性能。然而,將礬土均化料以顆粒的形式做原料,或者加入以更多孤立相存在的Si3N4、SiC等非氧化物耐火材料中,就可以減少玻璃相對體系高溫性能的影響,提高其使用價值。因此,礬土均化料更適用于生產礬土和非氧化物的復合材料。如果將礬土均化料以顆粒的形式做原料,或者加入以更多孤立相存在的Si3N4、SiC等非氧化物耐火材料中,就可以減少玻璃相對體系高溫性能的影響,從而提高礬土均化料的使用價值。
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