相图基础-上课5-2013.ppt

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1、耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地1耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地2A、S 铝矾土资源铝矾土资源（中国、圭亚那和巴西（中国、圭亚那和巴西）已探明已探明7.16亿吨，储藏量亿吨，储藏量25亿吨亿吨M菱镁矿资源菱镁矿资源（中国占（中国占25%以上）以上）MgO+Al2O3MAMgO-Al2O3SiO2系相平衡？系相平衡？根据资源优势，开发优质高效、多功能化耐火材料。根据资源优势，开发优质高效、多功能化耐火材料。耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地3第二节第二节 MgO-Al2O3-SiO2系相平衡系相平衡耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地41、MgO-Al2O3-SiO2

2、系相图基本认识系相图基本认识耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地5耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地6耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地7靠近靠近MgO-Al2O3系的材料具有很高的难熔性。系的材料具有很高的难熔性。16001700耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地82、SiO2对不同组成材料耐高温性能的影响对不同组成材料耐高温性能的影响X：20%MgO，80%Al2O3刚玉刚玉-尖晶石材料尖晶石材料Y：28.3%MgO，71.7%Al2O3纯尖晶石材料纯尖晶石材料Z：60%MgO，40%Al2O3尖晶石尖晶石-方镁石材料方镁石材料耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地

3、9 Y（2135）7 9 Y（2135）7 9 SiO2含量不能太多含量不能太多少量少量SiO2时，难熔性时，难熔性 ZXY X（1925）5 6 8 9 Z（2050）4 3 2 1 耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地10X、Y、Z三种材料在三种材料在1600下使用，下使用，SiO2的影响大小？的影响大小？Z：吸收：吸收SiO225%，开始出现液相；，开始出现液相；X、Y：吸收：吸收SiO225%，液相约，液相约65%；Y：吸收约：吸收约41%，进入全液相区。，进入全液相区。1600下从液相量多少看，下从液相量多少看，优越性：优越性：Z XY采用天然原料合成镁铝尖晶石时，对采用天然原料

4、合成镁铝尖晶石时，对SiO2应该严格控制。应该严格控制。耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地11耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地12SiO2对对MgO44%-Al2O356%系统的影响系统的影响耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地13Al2O3-MgO-SiO2系系1600等温截面图等温截面图根据使用条件，对耐火材料的组成及显微结构进行设计。根据使用条件，对耐火材料的组成及显微结构进行设计。M：抗碱性渣侵蚀性强；：抗碱性渣侵蚀性强；MA：抗富含：抗富含FeO和和MnO渣侵蚀性强；渣侵蚀性强；A：抗富含：抗富含CaO渣侵蚀性强。渣侵蚀性强。熔渣一般组成：熔渣一般组成：CaO、Si

5、O2、MnO、FeO、Al2O3等等耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地143、纯、纯MgO材料的材料的Al2O3-SiO2系系助助烧结剂烧结剂作为助烧结剂一般要求特征：作为助烧结剂一般要求特征：与主成分反应能在较低温度下出现液相，与主成分反应能在较低温度下出现液相，借助液相的存在，实现烧结；借助液相的存在，实现烧结；随温度升高液相增长速度缓慢，以免对随温度升高液相增长速度缓慢，以免对 主成分产生强溶剂作用；主成分产生强溶剂作用；随着与主成分反应过程的进行，液相量随着与主成分反应过程的进行，液相量 减少或消失，最终平衡相为高熔点产物。减少或消失，最终平衡相为高熔点产物。耐火材料与高温陶瓷国

6、家重点实验室培育基地15欲研制一种欲研制一种MgO材料能在材料能在1500低温烧结，低温烧结，1700高温使用，添加高温使用，添加5%蜡石蜡石N（70%SiO2，30%Al2O3）为助烧结剂，是否可行？为助烧结剂，是否可行？耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地16耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地17MgO-Al2O3-SiO2系系1500等温截面图等温截面图蜡石与蜡石与MgO高温下互扩散。高温下互扩散。蜡石：蜡石：1500吸收约吸收约11%31%MgO，完全熔融成液相完全熔融成液相扩散快扩散快促进平衡促进平衡反应进行和烧结；反应进行和烧结；当吸收当吸收MgO约约52%以上，熔融液相

7、消以上，熔融液相消失而固化，形成失而固化，形成M、MA、M2S三高熔三高熔点相，且点相，且1700也不形成液相。也不形成液相。少量少量蜡石可作为蜡石可作为MgO助烧结剂助烧结剂耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地18思考：利用相图分析，是否可以在思考：利用相图分析，是否可以在MgO-A3S2 系统内，开发某种耐火材料在系统内，开发某种耐火材料在1700高高 温下使用？如果使用温度为温下使用？如果使用温度为1800，又将如何？又将如何？耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地19耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地20耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地21耐火材料与高温陶瓷国家重点

8、实验室培育基地22思考：思考：将混合物（将混合物（40%CaO，60%SiO2）作为）作为Al2O3材料材料1500温度下的助烧结剂，加入量温度下的助烧结剂，加入量2%，试分析其效果，试分析其效果如何？如何？耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地23耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地24耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地25 MgO-Al2O3-CaO三元系统液面图三元系统液面图 作业：请问您从作业：请问您从MgO-Al2O3-CaO三元系统液面三元系统液面 图中得到什么信息？图中得到什么信息？耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地26 MgO-Al2O3-CaO三元系统固面图三元系统固面图 耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地27 MgO-Al2O3-CaO三元系统三元系统1600等温截面图等温截面图