纳米三氧化二铝VK-L30在耐火材料里的应用

纳米三氧化二铝vk-l30在耐火材料里的应用
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1, 纳米复合刚玉砖及镁铬砖
采用一定的混合工艺，将少量的纳米粉添加到配料组成系统中。如在刚玉砖的配料中加入少量纳米氧化铝vk-l30，30纳米，99.99%和纳米二氧化硅vk-sp30,在镁铬砖的配料中加入纳米三氧化二铁，均可以明显地提高试样的力学性能指标。
纳米二氧化硅vk-sp30复合刚玉砖抗折强度和耐压强度的实验测试结果表明。纳米二氧化硅的加入，可大幅度地提高试样的力学性能，-是加入适量的1%-2%时，经1450,1550℃烧成的试样，其强度与没加纳米材料的相比增加了1.5~2.0倍，如以无纳米粉的试样和加入2%纳米二氧化硅vk-sp30时的试样相比，耐压强度则分别从15.8, 60.5mpa上升到170.4,179.6mpa。
经1700℃×3h处理后的试样断口sem照片，可看出，mgo-cr2o3质耐火材料中加入纳米氧化铁后显微结构发生了很大变化。
2，纳米复合材料al2o3-sic-c浇注料
al2o3-sic-c浇注料因其优良的性能在铁钩中得到稳定、广泛的应用。为了进一步提高al2o3-sic-c浇注料的高耐温性能，-是高温力学强度，用-凝胶粉替代纯铝酸钙水泥为结合剂，它的引入可明显地降低sialon的生成温度，并能促进β-sialon相的生成。因此，纳米al2o3-sio2凝胶粉复合的al2o3-sic-c耐火浇注料具有高的高温抗折强度1400℃×0.5h。
添加凝胶粉后，纳米复合al2o3-sic-c浇注料中sialon的生成温度降低，中温1100℃已发现β-sialon，而采用水泥结合的al2o3-sic-c浇注料，在1100℃时只出现si2n2o过渡相。
这类纳米复合al2o3-sic-c耐火浇注料已完成在国内某钢厂2号高炉内1536m3主沟包括砂口上的工业试验。在不修补的情况下-通铁量达到15.79t，超过同类非纳米复合al2o3-sic-c浇注料12t的水平，目前正在国内其他铁厂高炉沟上推广应用。
3， zro2/zro2复合及cr2o3/mgo-cr2o3复合耐火材料
zro2质定径口扩径快速率决定着小方坯连铸的寿命。分析表明，扩径的主要原因是制品强度低，气孔大，因此采用纳米技术降低zro2质定径水口的气孔，有望能提高其使用性能。
纳米二氧化锆vk-r30y3，30纳米，99.9%复合后的zro2定径水口坯体，经1500℃×6h烧成后与纳米复合前的zro2定径水口经1800℃×6h烧成后的体积密度和显气孔率相同，且纳米复合后试样经800℃×6h烧成后，其中的显气孔率从19%降到11%。其孔径和孔容均变小，多数集中在10nm.可见，纳米氧化锆vk-r30y3主要充填于气孔中起着充填作用并促成烧结。
mgo-cr2o3质耐火材料的烧结机理为蒸发-凝结过程，由于cr2o3在高温烧结条件下存在着易蒸发性及高的蒸发速率，因此一般的镁铬质耐火材料均存在显气孔率高、孔径大、体积密度低等缺点，从而影响着其抗熔渣的侵蚀性能。
纳米技术对降低镁铬质耐火材料的显气孔率、提高其体积密度有利见图9，从而有望能提高处理后的镁铬砖的抗渣性能。从显微结构上看，不管经多少温度处理，用mgo-cr2o3溶胶处理后的孔周围均形成了一层致密的mgo-cr2o3质沉积层。
4，包覆纳米氧化物薄膜石墨
碳具有不易被钢水和熔渣所湿润以及高的导热性能等特征，加入到以氧化物为主的浇注料中能使其性能得到大大的-，因此，目前含碳浇注料的研究和开发已成为耐火材料行业中的一个-。由于水对石墨表面的不湿润性，使石墨在浇注料中难于分解，影响浇注料的流动性，这已成为妨碍含碳浇注料进一步发展及应用的首要问题。
为对石墨表面进行改性处理，通过各种无机盐的水解，在天然鳞片石墨表面包覆纳米氧化物薄膜。
各种氧化物纳米薄膜包覆的石墨经500℃处理后，其表面包覆的氧化物均以无定形的方式存在，包覆于石墨表面的氧化物与石墨形成了c-o-m(m代表金属)键，具有化学吸附的特征。石墨经纳米氧化物包覆后颗粒形状发生了变化，其平均粒度增加，表面分数维数增加。图11a为未包覆的石墨，图11b为三氧化二铝包覆石墨，图11c为三氧化二铬包覆石墨，图11d为二氧化钛包覆石墨，图11e为二氧化锆包覆石墨。
纳米氧化物包覆石墨与水的湿润角相对于未处理石墨都-降低，包覆三氧化二铝的石墨表现出更为-的亲水型，分散稳定-。
另外，包覆纳米三氧化二铝vk-l30的石墨的氧化反应表观活性能提高，-化能力增强。石墨表面包覆二氧化钛对-化性无大的-，包覆纳米二氧化锆和三氧化二铬的石墨的-化能力降低，这是二氧化锆和三氧化二铬对碳-氧反应的催化作用造成的。
采用纳米技术能制备性能-的耐火材料。纳米粉体确实对耐火材料的性能有明显的提升作用。

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