一、耐火材料中镁炭砖用酚醛树脂的研制与开发（论文文献综述）
池朋[1]（2021）在《用后镁砖及镁铝尖晶石砖制备热态修补料工艺及性能研究》文中研究指明
姚华柏[2]（2021）在《Al4SiC4在镁碳体系中的高温行为及低碳镁碳砖的研制》文中进行了进一步梳理近年来,随着超低碳钢和洁净钢冶炼需求的不断增加,对镁碳砖提出了更高的要求。为不向钢水中增碳,以及综合考虑钢水洁净度、冶炼热损耗和使用寿命,降低碳含量已成为镁碳砖发展的重要方向。然而,碳含量降低会引发一系列的问题,如易氧化、抗侵蚀能力下降、使用寿命降低等。Al4SiC4材料具有优异的抗氧化、抗侵蚀性能,常温下物理化学性质稳定;将其引入低碳镁碳砖,有望弥补镁碳砖因石墨含量减少而导致的相关性能下降等问题,从而得到较为出色的使用性能。为此,论文首先以金属Al粉、金属Si粉和炭黑为原料,采用固相反应烧结法合成出了纯净的Al4SiC4粉体,并对其合成机制进行了热力学计算和理论分析;而后对其在空气和MgO-C体系下的高温抗氧化性和稳定性等进行了研究;当反应温度达到1500℃时,能够得到较为纯净的Al4SiC4粉体。Al4SiC4粉体在空气条件下的氧化开始于850℃,当温度在1200℃以下时,Al4SiC4的氧化主要是Al4SiC4表面的Al元素先行被氧化,导致Al4SiC4表面的Al元素含量减少,内部Al元素向外迁移,引起了 Al4SiC4结构的坍塌、劣变,而Si元素在此演变过程中较Al元素稳定,未被氧化而维持SiC结构;当温度高于1200℃时,随着表面结构中Al元素的氧化和结构坍塌,Si元素也明显被氧化,SiO2的生成量不断提高,导致增重加剧,同时氧化产物进一步反应生成莫来石。热力学计算表明,在MgO-C体系中,随着温度的升高,体系内的CO（g）的分压不断升高,O2（g）的分压不断降低;在该氧分压下,Al4SiC4将被氧化,发生一系列反应。当反应温度低于1400℃时,Al4SiC4氧化的产物趋向于形成Al2O3-Al6Si2O13-C体系;而当温度继续升高时,Al4SiC4氧化的产物则趋向于Al2O3-SiC-C 体系。通过对添加Al4SiC4的镁碳体系在1400～1600℃的分析,发现试样中的MgAl2O4的数量和晶粒的尺寸也有所增加,在1600℃的氧化温度下出现了SiC的衍射峰,这与热力学计算的结果是相符合的。试样中MgAl2O4的生成进一步强化了 MgO-C体系的力学性能,降低气孔率,提升抗氧化和抗侵蚀性能。鉴于Al4SiC4的合成成本以及镁铝尖晶石的生成对低碳镁碳砖性能的积极作用,在对低碳镁碳砖中引入不同含量Al4SiC4的研究之前,对低碳镁碳砖的微结构进行了优化实验,即通过尖晶石物相控制镁碳砖的微结构和抗熔渣渗透性。为此,分别以α-Al2O3微粉、板状刚玉和电熔镁铝尖晶石等为添加剂进行了系列实验,最终优化得到α-Al2O3微粉的添加量为4wt%时,低碳镁碳砖表现出最优的使用性能。在此基础上进行了 Al4SiC4不同添加量对低碳镁碳砖性能的影响。当Al4SiC4的添加量为8wt%时,低碳镁碳砖的抗氧化性和抗熔渣侵蚀性能都得到了提升。将添加Al4SiC4为8wt%的低碳镁碳砖进行工业化制备,并在国内某钢厂210吨钢包精炼炉进行工业应用试验。尽管该试验的低碳镁碳砖的碳含量仅为3wt%,却达到了碳含量为12wt%的传统镁碳砖的使用效果,抗熔渣侵蚀性和抗渗透性表现都很好,使用寿命达到了 50次。添加Al4SiC4的低碳镁碳砖在转炉、精炼钢包等具有非常大的应用潜力和商业价值。
杨阳[3]（2021）在《VOD精炼炉用低碳镁炭砖的制备及其损毁机理研究》文中研究指明随着科技和生产的发展,钢铁冶炼条件变得越加苛刻。冶炼温度升高、钢渣的组分变化使得钢包渣线部位耐火材料的损毁严重。而VOD炉炉衬材料常选用镁炭砖,因此研究镁炭砖的制备及其损毁机理,通过合理的原料选择和颗粒级配来降低镁炭砖的损毁速率,对提高其使用寿命和钢种品质有着重要意义。本文通过对VOD炉用镁炭砖的用后砖检测、抗渣实验及制备研究,揭示了低碳镁炭砖的损毁机理,并探究了Cr7C3及其复合物作为新型抗氧化剂对镁炭砖使用性能的影响。所得结论如下:（1）渣线镁炭砖中熔渣沿着基质部分向材料内部渗透,对大颗粒镁砂侵蚀能力较弱,砖中裂纹被钢液填充。熔渣会明显侵蚀熔池镁炭砖中的大颗粒镁砂,砖中裂纹被熔渣填充。（2）当碱度在1～2.5范围时,碱度越高,熔渣侵蚀能力越弱。碱度高的渣中Si O2向材料渗透量降低,氧化镁向渣中溶解程度降低。在炉渣碱度为2.5时,当含有较多（>2wt%）氟化钙时,氟化钙的加入会降低渣的粘度,促进渣中的钙、铝、硅等成分向材料内部的渗透。在炉渣碱度为2.5时,渣中氧化钛增加液相含量,生成的[Ti O6]8-八面体会降低熔渣的粘度,增加熔渣渗透。炉渣中以钙、硅成分向镁炭砖内部渗透为主。渣中氧化铁的渗透能力受渣中硅含量影响。因此,可以通过控制炉渣在碱度2.5左右、Ca F2含量在4%以内及降低Ti O2含量来降低炉渣对镁炭耐火材料的侵蚀。（3）Cr7C3粉末的加入能够有效提高低碳镁炭材料的抗氧化性能,加入量为3wt%效果最佳。Cr7C3能优先于碳与氧气发生反应,生成氧化铬和镁铬尖晶石能够填充气孔。此外,Cr7C3能还原渣中的氧化铁,改善材料的抗渣性,适宜的添加量为2wt%。同时,Cr7C3的加入能够提高材料热震后的强度保持率。综合而言,实验中Cr7C3粉末的添加量选择为2wt%。（4）Cr7C3粉和铁粉复合添加的镁炭砖在1600℃和1650℃温度下具有更好的抗氧化性能（最佳配比为3:1）。复合粉体在氧化区域能形成固溶体,在高温下生成铬铁尖晶石（Mg（Fe,Cr）2O4）以堵塞气孔;在非氧化区域与石墨反应生成碳化铬铁,碳化的生成能够抑制石墨的消耗。
节闯[4]（2021）在《镁质免烧耐火材料的制备与性能研究》文中认为钢包是炉外精炼的重要设备,其渣线用为镁碳质耐火材料,但较高的碳含量难以满足洁净钢的冶炼要求。镁质耐火材料具有不污染钢水和抗渣侵蚀性优良等特点,然而镁质耐火材料存在热震稳定性和抗渣渗透性较差等缺点。针对以上问题,本文制备了镁质免烧耐火材料,并研究添加剂以及热处理气氛对材料结构和性能的影响规律。通过上述研究工作,得到以下结论:（1）主要原料在混料和固化过程形成葡萄糖酸镁、柠檬酸镁,葡萄糖及其化合物发生脱水缩合,进而提高了材料固化后的力学强度。热处理温度高于1100℃,形成晶须状AlN和MgAl2O4。与空气气氛相比,埋碳气氛下,当热处理温度高于1100℃,在材料中观察到了Al4C3的生成,但由于烧结不足以及金属铝的添加导致的体积膨胀,材料机械强度相对较低,降低了材料高温热处理后的常温力学强度。（2）空气气氛下,添加铝硅合金的材料在高温下更有利于形成氮化铝晶须、板片状镁铝尖晶石及镁橄榄石晶粒的生成,因此在相同热处理温度条件下,与添加单质硅相比其具有更高的常温力学强度。将碳化硅和氮化硅分别与金属铝粉复配引入到试样中,与金属添加剂相比,由于碳化硅和氮化硅具有较强的共价键,自扩散系数较低,抑制了材料的烧结过程,因而热处理后试样的力学强度较低。（3）埋碳气氛下,分别引入单质硅粉、铝硅合金、碳化硅、氮化硅,都能在热处理过程中原位形成氮化铝晶须、柱状/颗粒状镁橄榄石晶粒、棒状镁铝尖晶石晶粒,有利于提高材料的力学性能。与空气气氛相比,材料的烧结性较差,不利于其致密化过程,因此相同温度下热处理后试样的常温力学强度相对较低。（4）抗渣性能研究表明,空气气氛下在试样侵蚀区形成了CaMgSiO4、Fe0.18Mg1.82SiO4;与之相比,埋碳气氛下在侵蚀区还形成了Fe3O4,有利于提高熔渣粘度,并在原质层的颗粒间隙形成了棒状镁铝尖晶石和长柱状镁橄榄石晶粒,提高了试样的抗渣渗透性能。与单质硅粉相比,高温下铝硅合金更易与氧化镁原位生成棒状镁铝尖晶石和长柱状镁橄榄石晶粒,提高试样的热震稳定性和断裂韧性;但埋碳气氛下材料烧结能力较低,因而试样的热震稳定性和断裂韧性较低。
闫明伟[5]（2020）在《高温氮气气氛下树脂结合Al-Al2O3-MgO-ZrO2材料应用性能研究》文中认为Al4O4C、（Al2OC）1-x（AlN）x、Zr2Al3C4 和 MgAlON 因其理化性能优异,使得制备上述非氧化物-氧化物耐火材料成为洁净钢、超低碳钢用耐火材料研究的一个主要方向。本文通过构建Al@AlN+C壳核结构,利用酚醛树脂裂解高分散无定型碳和金属铝反应热效应的特点,于高温氮气气氛下成功制备了Al4O4C、（Al2OC）1-x（AlN）x、Zr2Al3C4和MgAlON等为结合相的新型超低碳非氧化物-氧化物耐火材料,探究了温度和氧化镁含量对酚醛树脂结合Al-Al2O3-MgO-ZrO2系耐火材料物相、结构和性能的影响。研究结果如下:基于热力学分析,探究了 C-O2平衡反应环境下空气埋碳、工业氮气和高纯氮气对含铝元素气相（AlxOy）分压随温度和氧分压变化的关系,指出了在含铝元素各级气相产物中Al（g）和Al2O（g）分压数量级上显着高于AlO（g）、Al2O2（g）和AlO2（g）——高纯氮气条件下,Al（g）分压数量级上高于Al2O（g）;提出了碳化率高的酚醛树脂为碳源,取代石墨、炭黑等碳质原料;设计了Al@AlN和Al@AlN+C壳核结构以利用Al（l/g）与C和N2反应的热效应提升材料间的反应温度。构建Al@AlN+C壳核结构,于高温氮气气氛下制备了新型超低碳Al4O4C-（Al2OC）1-x（AlN）x-Al2O3耐火材料,揭示了（Al2OC）1-x（AlN）x的形成机理。新型超低碳耐火材料理化性能优异,常温耐压强度达23OMPa、自然存放达180d未见明显水化现象且不为熔融铁水润湿。（Al2OC）1-x（AlN）x形成机理简述为:在高温氮气气氛下,Al@AlN+C壳核结构破裂,Al（l/g）溢出/逸出,与C和N2分别反应生成Al4C3和AlN;Al4C3和Al2O3反应生成Al4O4C;Al4O4C和Al4C3反应生成Al2OC;Al2OC与AlN发生固溶体反应生成（Al2OC）1-x（AlN）x。构建Al@AlN+C壳核结构,于高温氮气气氛下制备了新型超低碳Al4O4C-（Al2OC）1-x（AlN）-Zr2Al3C4-Al2O3耐火材料,揭示了Zr2Al3C4的形成机理。新型超低碳耐火材料理化性能优异,常温耐压强度高于170 MPa、自然存放达210 d未见明显水化现象且不为熔融铁水润湿。Zr2Al3C4的形成机理简述为:在高温氮气气氛下,Al@AlN+C壳核结构破裂,Al（l/g）溢出/逸出,与ZrO2反应生成ZrAl3;进一步,ZrAl3与A14C3反应生成Zr2Al3C4。于高温氮气气氛下探究了 Al-Al2O3-MgO耐火材料的物相组成与组织结构,揭示了MgAlON尖晶石的形成机理。高温氮气气氛下,金属铝粉的气相传质和液相传质赋予了MgAlON尖晶石两种不同形态;气相传质生成的氮化铝或其多型体附着于片状MgAlON尖晶石上。MgAlON尖晶石的形成机理简述为:Al（l/g）氮化反应形成AlN;Al2O3与MgO反应生成富氧化铝的镁铝尖晶石（Al2O3-rich spinel）;进一步,AlN与富氧化铝的镁铝尖晶石发生固溶体反应生成MgAlON尖晶石。构建Al@AlN+C壳核结构,于高温氮气气氛下制备了新型超低碳MgAlON-Zr2Al3C4-（Al2OC）1-x（AlN）x-Al2O3耐火材料。新型超低碳耐火材料物理性能优异且呈现了良好的抗钢包渣侵蚀性能。抗钢包渣实验后,该新型超低碳耐火材料表面形成了由尖晶石、氧化锆和钙方柱石等组成的反应渣层;与之接触的新型超低碳耐火材料中MgAlON尖晶石则分解形成致密尖晶石固溶体层。构建Al@AlN+C壳核结构,于高温氮气气氛下探究了MgO加入量对酚醛树脂结合Al-Al2O3-ZrO2耐火材料物相组成、组织结构和理化性能的影响。添加MgO改变了酚醛树脂结合Al-Al2O3-ZrO2耐火材料的物相组成、组织结构和物理性能——材料的常温耐压强度降至184 MPa,显气孔率升至11.38%,水化性能较传统耐火材料大幅度提升。未添加MgO时,结合相为Al4O4C和（Al2OC）1-x（AlN）x,气-气反应产物为（Al2OC）1-x（AlN）x。添加MgO时,结合相为Al4O4C、（Al2OC）1-x（AlN）x和MgAlON尖晶石,气-气反应产物为Mg-（Al2OC）1-x（AlN）x;MgO加入量大于等于9 wt%时,Al4O4C不能稳定存,气-气反应产物中出现片状MgAlON。
桂舜[6]（2019）在《方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料的制备与性能研究》文中研究说明RH精炼炉作为冶炼高质量洁净钢的重要高温设备,其内衬所用耐火材料服役条件极为苛刻,传统使用较多的是镁铬质耐火材料,但由于其对环境的污染,需寻求新的耐火材料来满足RH精炼炉的要求。方镁石-铝镁尖晶石耐火材料以其具有良好的高温力学性能和抗渣性能,正成为镁铬质耐火材料理想的替代材料。本研究选择不同的结合系统制备免烧方镁石-铝镁尖晶石耐火材料,并引入金属铝等来优化组织结构,改善材料的高温性能,以满足RH精炼炉的使用要求。为了研究不同结合系统对免烧方镁石-尖晶石质材料性能的影响,以不同粒度的烧结镁砂、尖晶石细粉为主要原料,分别以轻烧MgO为主、以葡萄糖为主、以轻烧MgO与葡萄糖为主的复合结合剂结合,制备出不同结合系统的方镁石-铝镁尖晶石质耐火材料。结果表明:以葡萄糖与水合硫酸铝复合结合制备的材料有较好的性能。水合硫酸铝的存在能促进葡萄糖与基质中的氧化镁的反应,使材料的各组分结合紧密。并且高温下硫酸铝分解,与基质发生少量尖晶石化反应,抵消了部分烧结收缩,在1600℃烧后线收缩仅0.79%。葡萄糖与水合硫酸铝为主的复合结合剂可用于免烧方镁石-尖晶石质耐火材料的制备,但以其结合的材料经1000℃处理后的强度较低。为了改善方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料的中、高温强度。以不同粒度的烧结镁砂、尖晶石细粉为主要原料,引入不同的金属与氧化物为添加剂,分别以酚醛树脂和葡萄糖与水合硫酸铝复合结合剂,制备出方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料。研究了不同金属铝粉加入量、与其它金属或氧化物复合添加对材料性能的影响。研究表明:经过不同温度处理后,材料的常温耐压和抗折强度性能随金属铝粉添加量的增加而提高。金属铝粉加入量超过6wt%时,材料产生较大的体积膨胀而影响了材料的物理性能和致密性,加入量为4wt%较为合适。复合添加金属铝粉、硅粉在材料内部生成大量非氧化物晶须,能提高材料的常温耐压强度与抗折强度和高温抗折强度。复合添加金属铝粉、硅粉的材料高温抗折强度达到5.0MPa。经1400℃和1600℃处理后常温抗折强度分别达到8.2MPa和6.6MPa。以酚醛树脂为结合剂并复合添加金属铝和硅的方镁石-铝镁尖晶石质耐火材料的高温抗折强度达到25.4MPa,经1400℃和1600℃处理后常温抗折强度分别达到8.5MPa和7.8MPa。以葡萄糖与水合硫酸铝为复合结合剂,以不同粒度和数量的预合成富镁尖晶石和烧结镁砂为原料,引入4wt%金属铝粉,制备出方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料。研究了不同粒度和数量的富镁尖晶石对方镁石-尖晶石质免烧耐火材料性能的影响。结果表明:经过1600℃热处理后,随着引入尖晶石的粒度的减小,其常温抗折强度增大,常温耐压强度减小。随着引入富镁尖晶石数量的增大,其常温抗折强度减小,耐压强度增大。预合成尖晶石以细粉形式加入8wt%较为合适,其材料在1600℃热处理后的常温耐压强度与抗折强度分别达到48MPa和4.7MPa,体积密度达2.88g/cm3。为了评价方镁石-尖晶石质免烧耐火材料的抗渣侵蚀能力,研究材料的抗渣侵蚀机理。本文以不同粒度的烧结镁砂、富镁尖晶石细粉为主要原料,引入不同的金属与氧化物为添加剂,分别以酚醛树脂、葡萄糖与水合硫酸铝复合为结合剂,制备了方镁石-尖晶石质免烧耐火材料。用静态坩埚法对制备出的材料进行了抗渣侵蚀实验。结果表明:碱度高的熔渣黏度越小,易于向材料中渗透。酚醛树脂结合的材料的抗渣渗透能力优于葡萄糖与水合硫酸铝复合结合的材料。复合添加金属铝粉和Y2O3能明显改善材料的抗侵蚀性能。其机理是一方面Y2O3促进材料烧结,降低材料的气孔率和平均孔径,使熔渣难以渗透;另一方面,Y2O3吸收熔渣中的CaO,生成CaYAlO4高熔点物相,阻隔了熔渣的进一步渗透;同时降低熔渣中CaO含量,使碱度降低,熔渣黏度提高,渗透能力下降。
王军凯[7]（2018）在《碳纳米管/碳化硅原位催化制备、机理及其在MgO-C耐火材料中的应用》文中认为本文先分别以Fe、Co及Ni单/双金属纳米颗粒为催化剂,采用催化热解酚醛树脂的方法制备了碳纳米管,研究了温度、催化剂种类和用量及升温速率等对碳纳米管生长的影响,并采用密度泛函理论（DFT）计算了主要碳源乙烯分子（C2H4）在Fe、Co及Ni单/双金属纳米团簇上的带电量和键长变化、碳纳米管生长过程中的化学势变化和碳纳米管与Fe、Co及Ni单/双金属纳米团簇的结合能;同时采用分子动力学（MD）计算了Fe和Ni纳米团簇的熔点,并依据DFT和MD的计算结果,探讨了实验条件下碳纳米管的生长机理。而后,又以Fe、Co及Ni纳米颗粒为催化剂,分别采用常规加热和微波加热两种方法催化Si粉碳化制备了碳化硅粉体,研究了温度、催化剂种类和用量、保温时间及硅源等对制备碳化硅粉体的影响,并依据DFT的计算结果探讨了Fe、Co及Ni纳米颗粒催化Si粉和SiO2转化为Si C的机理。最后,又以Fe、Co及Ni为催化剂,采用原位催化的方法制备了碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料,并研究了其常温物理性能和高温力学性能。研究结果表明:（1）以酚醛树脂为原料,以硝酸铁、硝酸钴及硝酸镍为催化剂前驱体,催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的最佳工艺条件为:Fe催化剂的用量为0.751.00wt%,静态氩气氛,10731273K热解3h。所生成碳纳米管的长度可达几十至几百微米。DFT和MD的计算结果表明,Fe、Co和Ni催化剂纳米团簇会向碳源C2H4分子转移电子,促进C2H4的分解,进而促进碳纳米管的生长;在碳纳米管的生成过程中,最难的步骤是碳5元环的形成,之后其合成过程将自发进行。Fe纳米团簇的熔点比Co及Ni高,是制备高长径比碳纳米管的最佳催化剂。（2）以酚醛树脂为原料,以含Fe、Co及Ni的双金属纳米颗粒为催化剂,在静态氩气氛下,催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的最佳工艺条件如下:加入0.751.00wt%的Fe50Co50双金属为催化剂,10731273K热解3h。所生成碳纳米管的数量优于相应的单金属催化剂。DFT计算结果表明,FeCo、FeNi和Co Ni双金属催化剂均可促进C2H4的分解,最终促进碳纳米管的生长。高温下Fe Co纳米催化剂催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的效果优于FeNi及Co Ni催化剂。（3）以酚醛树脂为碳源、硅粉为硅源,Fe、Co及Ni纳米颗粒为催化剂,常规加热催化碳化反应制备碳化硅超细粉体的最佳工艺条件为:1523K反应3h,加入1.5wt%的Co或Fe为催化剂。所合成β-SiC粉体的粒径约为100nm。催化剂的加入使硅粉完全碳化的温度降低了50100K。β-Si C晶须的生成主要遵循固–液–气–固生长机制,晶须的直径约为几十纳米,长度可达数微米。（4）以硅藻土代替Si粉,以酚醛树脂为碳源,采用Fe、Co及Ni纳米颗粒催化碳热还原反应制备碳化硅粉体的最佳工艺条件为:以1.0wt%的Fe为催化剂,1673K反应3h,所合成β-Si C粉体的粒径均在纳米或微米级。该合成温度比传统的碳热还原工艺至少降低了200K。DFT计算结果表明,Fe、Co及Ni纳米催化剂的存在促进了Si-O键的断裂,加快了SiC的生成。（5）以酚醛树脂为碳源、硅粉为硅源,Fe、Co及Ni纳米颗粒为催化剂,微波加热催化碳化反应合成碳化硅纳米粉体的最佳工艺条件为:加入2.0wt%的Fe为催化剂,1373K反应0.5h。与常规加热相比,微波加热可使碳化硅的合成温度降低100150K,反应时间缩短2.5h。Fe纳米颗粒的催化效果优于Co和Ni。DFT计算结果表明,Fe、Co及Ni纳米颗粒催化剂首先会与Si形成合金,进而促进Si粉的解离;另外,催化剂的加入也促进了C原子在Si粉上的吸附。DFT的计算结果与实验结果完全吻合。（6）以掺入Fe、Co及Ni催化剂的酚醛树脂为结合剂,以不同粒度的氧化镁颗粒、硅粉及鳞片石墨为原料,在氩气气氛下,原位催化热解酚醛树脂制备了碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料。催化剂Fe的引入促进了碳纳米管和碳化硅晶须的生成,显着地提高了耐火材料的力学性能。当Fe催化剂的加入量为0.50wt%时,试样的抗折强度和耐压强度最大,分别为10.1MPa和70.7MPa。相比之下,未加入催化剂制备的低碳MgO-C耐火材料的抗折强度和耐压强度则分别为8.5MPa和60.5MPa。所制备耐火材料的高温抗折强度在1473K时达到最大,约为14.4MPa,比相同条件下未加催化剂的试样高19.0%。
姚华柏,姚苏哲,骆昶,陈俊红,侯新梅,孙加林[8]（2018）在《镁碳砖的研究现状与发展趋势》文中研究指明综述了近年来国内外镁碳质耐火材料的发展和研究现状,尤其对镁碳砖防氧化剂和镁碳砖低碳化等方面的研究与发展状况进行了分析和汇总.在此基础上提出了镁碳砖未来的研究方向,即通过成分优化和结构设计,提升和发挥传统材料的性能;研究开发高性能防氧化剂;镁碳砖低碳化方法的改进及性能评估.
刘建鹏[9]（2017）在《高温氮化制备氮化物-氧化物-碳复合材料及成键方式的研究》文中提出含碳耐火材料（Al2O3-C和MgO-C耐火材料）具有良好的抗热震稳定性和抗渣性能,被广泛应用在炼钢等高温领域,然而含碳耐火材料内部无法形成有效的的化学结合,影响材料的力学性能。本文采用高温原位氮化反应制备性能优异的Sialon-Al2O3-C（SAC）和Si3N4-MgO-C（SMC）复合材料,实现了氧化物与氮化物、氮化物和石墨之间的界面结合,并研究了材料内部不同相界面间的成键方式。首先研究了不同硅粉加入量对SAC和SMC材料的物相组成、氮化物形貌及复合材料性能的影响。其次,研究了SAC和SMC材料内部氧化物与氮化物、氮化物和石墨之间的界面结合,并分析基质对SAC和SMC材料界面结合的影响。最后,通过X射线光电子能谱（XPS）研究了SAC和SMC材料内部不同相界面间的成键方式,为氮化物-氧化物-碳复合耐火材料内部的成键提供理论基础。研究表明:（1）不同的硅粉加入量影响SAC和SMC材料的性能。当硅粉含量为10wt%时,SAC材料中β-Sialon的晶粒尺寸最大,材料的耐压强度较高,整体性能较好。在SMC材料中,随着硅粉加入量的增加,β-Si3N4的晶粒尺寸呈现先增大后降低的趋势。当硅粉含量为16wt%时,材料的耐压强度较高,整体性能较好。（2）采用TEM和HRTEM观察制备的SAC和SMC材料的界面结合。SAC材料内部可以形成β-Sialon和Al2O3、β-Sialon和石墨的界面结合,SMC材料中可以形成β-Si3N4和MgO和β-Si3N4和石墨的界面结合。另外,基质组成影响材料内部的界面结合。（3）运用XPS分析制备的SAC材料内部形成的结合键有Al-O键、Al-Al键、Si-Si键、Si-N键、Si-O键、C-C键、C-Si键、N-Si键、N-O键、O-O键、O-Al键和O-Si键。SMC材料内部形成的结合键有Mg-O键、Mg-Si键、Si-Si键、Si-C键、Si-N键、Si-O键、C-C键、C-Si键、C-N键、N-Si键、N-N键、O-O键、O-Mg键和O-Si键。基质组成对材料内部的成键影响不大。
丁建强[10]（2017）在《铜改性酚醛树脂合成、热解及在镁碳砖中应用研究》文中研究指明为了增强过渡金属离子在酚醛树脂热解炭过程中催化石墨化效果,并以其制备成本低、工艺简单、结构完整、低金属掺杂的石墨烯结构,铜离子易形成配合物,通过化学反应,将铜离子以配位键引入到酚醛树脂结构中,得到铜改性酚醛树脂。通过红外光谱和紫外光谱初步确定了铜离子在酚醛树脂中的六配位结构,参与配位的原子:酚羟基氧、亚氨基氮、亚氨基二乙酸中的羧酸氧（单齿配位）。通过单因素实验表明:铜改性酚醛树脂的最优合成条件为甲醛与苯酚的摩尔比为0.84,亚氨基二乙酸与苯酚的摩尔比为0.03,硫酸铜与苯酚的摩尔比为0.03,螯合温度为60℃,螯合时间为40min。通过热重分析得出:与普通酚醛树脂相比,铜改性酚醛树脂的残炭值提高16%。通过X射线衍射（XRD）、场发射电子显微镜（SEM）和激光拉曼光谱仪（Raman）对铜改性酚醛树脂热解炭进行表征。结果表明:在1000℃条件下炭化3h,热解炭中有石墨烯结构生成;当铜含量过低时,生成的石墨烯含量少且结构不完整,但铜的加入量过多会使铜的无机盐沉积于树脂底部造成催化剂的分散性降低,综合考虑铜与苯酚摩尔比为0.03为最优,制备的石墨烯不仅结构相对完整且含量高。在镁碳砖中分别添加普通酚醛树脂粉和铜改性酚醛树脂粉,可以得出:铜改性酚醛树脂镁碳砖的线变化率、质量变化率、显气孔率降低,抗氧化性明显增强,改善了镁碳砖的性能。
二、耐火材料中镁炭砖用酚醛树脂的研制与开发（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、耐火材料中镁炭砖用酚醛树脂的研制与开发（论文提纲范文）
（2）Al4SiC4在镁碳体系中的高温行为及低碳镁碳砖的研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 研究背景 |
| 2.1 镁碳砖的发展 |
| 2.2 镁碳砖的设计原则 |
| 2.2.1 原料及结合剂选择 |
| 2.2.2 微观结构设计 |
| 2.3 镁碳砖低碳化的研究现状 |
| 2.3.1 镁碳砖的损毁理论 |
| 2.3.2 低碳镁碳砖抗氧化性能的改善 |
| 2.3.3 低碳镁碳砖抗热震性能的提高 |
| 2.3.4 低碳镁碳砖抗渣渗透性的改进 |
| 2.3.5 镁碳砖低碳化需解决的关键问题及主要对策 |
| 2.4 Al_4SiC_4的合成及性能研究 |
| 2.4.1 Al-Si-C系三元化合物 |
| 2.4.2 Al_4SiC_4的制备方法 |
| 2.4.3 Al_4SiC_4的性能 |
| 2.4.4 Al_4SiC_4的应用 |
| 2.5 本课题主要研究内容与创新点 |
| 2.5.1 本课题的主要研究内容 |
| 2.5.2 创新点 |
| 3 技术路线、实验原料、设备及制备过程 |
| 3.1 技术路线 |
| 3.2 实验原料 |
| 3.3 性能测试及表征 |
| 3.4 其他实验设备 |
| 4 Al_4SiC_4粉体的合成及氧化性能研究 |
| 4.1 Al_4SiC_4粉体的合成及氧化实验方案 |
| 4.2 Al_4SiC_4粉体的合成及机制分析 |
| 4.2.1 物相分析 |
| 4.2.2 微观结构分析 |
| 4.2.3 反应过程热力学分析 |
| 4.3 Al_4SiC_4粉体的氧化机制 |
| 4.3.1 Al_4SiC_4粉体的热重分析 |
| 4.3.2 Al_4SiC_4粉体在不同温度氧化后的物相分析 |
| 4.3.3 Al_4SiC_4粉体氧化过程的微结构演变 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Al_4SiC_4在镁碳体系中的稳定性和结构演变 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.2 高温过程热力学分析 |
| 5.3 Al_4SiC_4在MgO-C体系中的稳定性 |
| 5.3.1 Al_4SiC_4在MgO-C体系下的物相变化 |
| 5.3.2 Al_4SiC_4在MgO-C体系中的微结构变化 |
| 5.4 Al_4SiC_4对MgO-C体系性能的影响 |
| 5.4.1 Al_4SiC_4对MgO-C体系体积密度、显气孔率的影响 |
| 5.4.2 Al_4SiC_4对MgO-C体系常温强度的影响 |
| 5.4.3 Al_4SiC_4对MgO-C体系高温强度的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于Al_2O_3和Al_4SiC_4协同调控微结构的低碳镁碳砖的研究 |
| 6.1 基于Al_2O_3的低碳镁碳砖微结构优化 |
| 6.1.1 实验方案 |
| 6.1.2 物理性能分析 |
| 6.1.3 抗钢渣渗透性和侵蚀性分析 |
| 6.2 基于Al_4SiC_4和Al_2O_3的低碳镁碳砖微结构优化 |
| 6.2.1 实验方案 |
| 6.2.2 物理性能分析 |
| 6.2.3 Al_4SiC_4对低碳镁碳砖抗氧化性及抗熔渣侵蚀性的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 添加Al_4SiC_4的低碳镁碳砖的工业化试验 |
| 7.1 工业试验条件与方案 |
| 7.1.1 试验条件 |
| 7.1.2 试验方案设计 |
| 7.2 试验结果与讨论 |
| 7.2.1 物理性能分析 |
| 7.2.2 物相分析 |
| 7.2.3 用后残砖厚度分析 |
| 7.2.4 现场使用情况 |
| 7.2.5 用后镁碳砖的微观结构分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）VOD精炼炉用低碳镁炭砖的制备及其损毁机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 VOD炉外精炼技术概述 |
| 1.1.1 VOD法 |
| 1.1.2 VOD炉工作环境 |
| 1.1.3 VOD炉衬用耐火材料 |
| 1.2 镁炭质耐火材料 |
| 1.2.1 MgO-C质耐火材料发展与现状 |
| 1.2.2 原料选取原则 |
| 1.2.3 镁炭砖的低碳化 |
| 1.3 镁炭砖的损毁机理 |
| 1.3.1 碳的氧化 |
| 1.3.2 炉渣的侵蚀与渗透 |
| 1.3.3 机械冲刷 |
| 1.4 课题研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 VOD钢包用后镁炭砖检测与分析 |
| 2.1 钢包渣线部位用后镁炭砖分析 |
| 2.1.1 用后渣线镁炭砖渣层分析 |
| 2.1.2 用后渣线镁炭砖侵蚀过程分析 |
| 2.2 钢包熔池部位用后镁炭砖分析 |
| 2.2.1 用后熔池镁炭砖渣层分析 |
| 2.2.2 用后熔池镁炭砖侵蚀过程分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 VOD钢包镁炭砖抗渣侵蚀机理研究 |
| 3.1 镁炭质坩埚制备 |
| 3.2 炉渣设计 |
| 3.3 抗渣实验过程 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.4.1 炉渣碱度对熔渣侵蚀性能的影响 |
| 3.4.2 CaF_2含量对熔渣侵蚀性能的影响 |
| 3.4.3 TiO_2含量对熔渣侵蚀性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Cr_7C_3抗氧化剂对低碳镁炭砖性能的影响 |
| 4.1 实验原料与方案 |
| 4.2 性能测试与表征 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 体积密度和显气孔率测试 |
| 4.3.2 抗氧化性能分析 |
| 4.3.3 力学性能分析 |
| 4.3.4 抗渣性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Cr_7C_3-Fe复合抗氧化剂对低碳镁炭砖的影响 |
| 5.1 实验原料与方案 |
| 5.2 性能测试与表征 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 体积密度和显气孔率测试 |
| 5.3.2 抗氧化性能结果 |
| 5.3.3 抗氧化机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 附件 |
（4）镁质免烧耐火材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 炉外精炼 |
| 1.1.1 炉外精炼技术的发展 |
| 1.1.2 炉外精炼技术的特点 |
| 1.2 钢包工作衬用耐火材料 |
| 1.2.1 钢包工作衬用耐火材料的发展历程 |
| 1.2.2 镁碳质耐火材料 |
| 1.3 低碳镁碳质耐火材料 |
| 1.3.1 低碳镁碳质耐火材料的原料 |
| 1.3.2 低碳镁碳质耐火材料的研究进展 |
| 1.4 免烧耐火材料 |
| 1.4.1 免烧耐火材料的特点和要求 |
| 1.4.2 免烧耐火材料用结合剂 |
| 1.4.3 免烧耐火材料用添加剂 |
| 1.5 研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 实验与研究方法 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验所用设备 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.4 结构与性能表征 |
| 2.4.1 热震稳定性 |
| 2.4.2 抗渣性能 |
| 2.4.3 物相组成和显微结构分析 |
| 第3章 镁质免烧耐火材料基质部分的结构与性质研究 |
| 3.1 试样制备 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 主要原料在空气气氛下的反应过程 |
| 3.2.2 主要原料在埋碳气氛下的反应过程 |
| 3.3 小结 |
| 第4章 空气气氛下添加剂对材料结构和性能的影响 |
| 4.1 实验 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 单质硅粉对材料结构与性能的影响 |
| 4.2.2 铝硅合金对材料结构与性能的影响 |
| 4.2.3 碳化硅对材料结构与性能的影响 |
| 4.2.4 氮化硅对材料结构与性能的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 埋碳气氛下添加剂对材料结构和性能的影响 |
| 5.1 实验 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 单质硅粉对材料结构与性能的影响 |
| 5.2.2 铝硅合金对材料结构与性能的影响 |
| 5.2.3 碳化硅对材料结构与性能的影响 |
| 5.2.4 氮化硅对材料结构与性能的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 添加剂对材料抗渣性能和力学性能的影响 |
| 6.1 不同气氛下添加剂对材料抗渣性能的影响 |
| 6.1.1 抗渣试验后材料侵蚀区的物相组成 |
| 6.1.2 空气气氛下抗渣试验后材料的显微结 |
| 6.1.3 埋碳气氛下抗渣试验后材料的显微结构 |
| 6.2 添加剂对材料热震稳定性的影响 |
| 6.3 铝硅合金对试样断裂韧性的影响 |
| 6.4 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 详细摘要 |
（5）高温氮气气氛下树脂结合Al-Al2O3-MgO-ZrO2材料应用性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 碳复合耐火材料低碳化研究进展 |
| 2.1.1 碳质原料选择与设计 |
| 2.1.2 碳结合剂次生碳优化 |
| 2.1.3 原位反应形成陶瓷增强相 |
| 2.2 课题用多元非氧化物研究进展 |
| 2.2.1 MgAlON尖晶石材料 |
| 2.2.2 Al_4O_4C与Al_2OC材料 |
| 2.2.3 Zr_2Al_3C_4材料 |
| 2.3 论文研究内容和创新点 |
| 2.3.1 论文研究内容 |
| 2.3.2 论文创新点 |
| 3 Al_xO_y(g)热力学分析、金属铝壳核结构设计与碳质原料的选择性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 含铝元素气相产物Al_xO_y(g)的热力学研究与分析 |
| 3.4 Al@AlN和Al@AlN+C壳核结构研究与分析 |
| 3.5 多元非氧化物碳质原料的选择性研究与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 高温氮气气氛下树脂结合Al-Al_2O_3耐火材料物相、结构和性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 热处理后试样的物相表征与分析 |
| 4.3.2 热处理后试样的组织结构表征与分析 |
| 4.3.3 热处理后试样的的理化性能表征与分析 |
| 4.3.4 讨论与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高温氮气气氛下树脂结合Al-Al_2O_3-ZrO_2耐火材料物相、结构与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 热处理后试样的物相表征与分析 |
| 5.3.2 热处理后试样的组织结构表征与分析 |
| 5.3.3 热处理后试样的物理性能表征与分析 |
| 5.3.4 热处理后试样的抗熔融铁水侵蚀性能表征与分析 |
| 5.3.5 讨论与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高温氮气气氛下Al-Al_2O_3-MgO耐火材料中MgAlON尖晶石行为演变机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 热处理后试样的物相表征与分析 |
| 6.3.2 热处理后试样的组织结构表征与分析 |
| 6.3.3 讨论与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 高温氮气气氛下树脂结合Al-Al_2O_3-ZrO_2-MgO 12 wt%耐火材料物相、结构与性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验过程 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 热处理后试样的物相和组织结构表征与分析 |
| 7.3.2 抗钢包渣试样的物相和组织结构表征与分析 |
| 7.3.3 讨论与分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 高温氮气气氛下MgO添加量对树脂结合Al-Al_2O_3-ZrO_2耐火材料物相、结构与性能影响研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验过程 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 热处理后试样的物相表征与分析 |
| 8.3.2 热处理后试样的组织结构表征与分析 |
| 8.3.3 热处理后试样的物理性能表征与分析 |
| 8.3.4 讨论与分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 RH精炼 |
| 1.2 RH炉用耐火材料的损毁 |
| 1.3 RH用耐火材料 |
| 1.3.1 RH用镁铬质耐火材料 |
| 1.3.2 RH用耐火材料发展历程 |
| 1.4 方镁石-尖晶石质耐火材料 |
| 1.4.1 镁铝尖晶石 |
| 1.4.2 方镁石-尖晶石质耐火材料 |
| 1.4.3 方镁石-尖晶石材料的发展及应用 |
| 1.5 方镁石-尖晶石质免烧耐火材料 |
| 1.5.1 免烧耐火材料的优点 |
| 1.5.2 免烧耐火材料的特点和要求 |
| 1.5.3 免烧材料用结合剂 |
| 1.6 免烧耐火材料中常用添加剂 |
| 1.7 方镁石-尖晶石质耐火材料的抗渣性能研究 |
| 1.8 选题意义及研究内容 |
| 第2章 实验仪器及实验流程 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料制备 |
| 2.4 性能检测 |
| 第3章 结合剂对方镁石-尖晶石质免烧耐火材料性能的影响 |
| 3.1 实验过程 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 轻烧氧化镁结合体系对方镁石-尖晶石质材料性能的影响 |
| 3.2.2 葡萄糖结合体系对方镁石-尖晶石质材料性能的影响 |
| 3.2.3 轻烧氧化镁与葡萄糖复合体系对方镁石-尖晶石质材料性能的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 金属添加剂对方镁石-尖晶石质免烧耐火材料性能的影响 |
| 4.1 金属粉添加量对方镁石-尖晶石质免烧耐火材料性能的影响 |
| 4.1.1 实验过程 |
| 4.1.2 实验结果与讨论 |
| 4.2 添加不同金属与氧化物对方镁石-尖晶石质免烧耐火材料的性能影响 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 尖晶石引入方式对方镁石-尖晶石质免烧耐火材料性能的影响 |
| 5.1 引入不同粒度的尖晶石对材料性能的影响 |
| 5.1.1 实验过程 |
| 5.1.2 实验结果与讨论 |
| 5.2 引入不同数量的尖晶石对材料性能的影响 |
| 5.2.1 实验过程 |
| 5.2.2 实验结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 方镁石-尖晶石质免烧耐火材料的抗渣性能研究 |
| 6.1 熔渣制备 |
| 6.1.1 基础渣制备 |
| 6.1.2 渣的成分与性能 |
| 6.2 抗渣性能检测 |
| 6.2.1抗渣实验 |
| 6.2.2 渗透指数和孔径分布 |
| 6.2.3 侵蚀后材料的物相组成 |
| 6.2.4 侵蚀后材料的显微结构 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）碳纳米管/碳化硅原位催化制备、机理及其在MgO-C耐火材料中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 碳纳米管增强碳复合耐火材料的研究进展 |
| 1.2.1 直接加入碳纳米管 |
| 1.2.2 原位生成碳纳米管 |
| 1.3 SiC增强碳复合耐火材料的研究进展 |
| 1.3.1 SiC增强MgO-C耐火材料 |
| 1.3.2 SiC增强Al_2O_3-C耐火材料 |
| 1.4 密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)在材料研究中的应用 |
| 1.4.1 密度泛函理论(DFT) |
| 1.4.2 分子动力学(MD) |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第2章 实验 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 主要实验设备 |
| 2.2 实验制备及工艺研究 |
| 2.2.1 Fe、Co及Ni单金属催化酚醛树脂热解制备碳纳米管 |
| 2.2.2 Fe/Co、Fe/Ni及Co/Ni双金属催化酚醛树脂热解制备碳纳米管 |
| 2.2.3 Fe、Co及Ni催化Si粉碳化反应制备碳化硅粉体 |
| 2.2.4 Fe、Co及Ni催化硅藻土碳热还原制备碳化硅粉体 |
| 2.2.5 碳纳米管/碳化硅增强低碳MgO-C耐火材料的制备 |
| 2.3 检测与表征 |
| 2.3.1 物相检测 |
| 2.3.2 晶粒度计算 |
| 2.3.3 石墨化度计算 |
| 2.3.4 质谱分析 |
| 2.3.5 显微结构 |
| 2.3.6 碳纳米管/碳化硅增强低碳MgO-C试样的常温性能测试 |
| 2.3.7 碳纳米管/碳化硅增强低碳MgO-C试样的高温性能测试 |
| 2.4 密度泛函理论(DFT)计算 |
| 2.4.1 Fe、Co及Ni金属纳米团簇催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的DFT计算 |
| 2.4.2 FeCo、FeNi及CoNi双金属纳米团簇催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的DFT计算 |
| 2.4.3 Fe、Co及Ni催化Si粉碳化反应生成SiC的DFT计算 |
| 2.4.4 Fe、Co及Ni金属纳米团簇催化硅藻土碳热还原制备SiC的机理 |
| 2.5 分子动力学(MD)计算Fe、Co及Ni金属纳米团簇的熔点 |
| 第3章 Fe、Co和Ni催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 3.1 无催化剂时温度对热解酚醛树脂的影响 |
| 3.2 Fe催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 3.2.1 Fe-O-C体系的热力学分析 |
| 3.2.2 温度对Fe催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 3.2.3 催化剂Fe加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 3.2.4 升温速率对Fe催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 3.2.5 酚醛树脂孔结构对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响 |
| 3.2.6 流通气氛对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响 |
| 3.2.7 溶剂种类对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响 |
| 3.3 Co催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 3.3.1 Co-O-C体系的热力学分析 |
| 3.3.2 温度对Co催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 3.3.3 催化剂Co加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 3.4 Ni催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 3.5 Fe、Co和Ni催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的机理 |
| 3.6 催化剂种类对催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的影响及机理 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 Fe/Co/Ni双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 4.1 FeCo双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 4.1.1 温度对FeCo双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.1.2 FeCo双金属加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.1.3 升温速率对FeCo双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.1.4 Fe:Co摩尔比对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.1.5 FeCo双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的TEM表征 |
| 4.2 FeNi双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 4.2.1 温度对FeNi双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.2.2 FeNi双金属加入量对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.2.3 Fe:Ni摩尔比对催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的影响 |
| 4.2.4 Fe:Ni双金属催化热解酚醛树脂生成碳纳米管的TEM表征 |
| 4.3 CoNi双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管 |
| 4.4 FeCo、FeNi和CoNi双金属催化热解酚醛树脂制备碳纳米管的机理 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 以酚醛树脂为碳源低温催化反应合成SiC超细粉体 |
| 5.1 硅粉碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 5.1.1 无催化剂时常规加热合成碳化硅粉体 |
| 5.1.2 以Ni为催化剂常规加热碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 5.1.3 以Co为催化剂常规加热催化硅粉碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 5.1.4 以Fe为催化剂常规加热催化硅粉碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 5.1.5 催化剂种类对催化硅粉碳化反应合成SiC粉体的影响 |
| 5.1.6 SiC晶须的形成机理 |
| 5.2 以硅藻土为硅源碳热还原反应合成碳化硅粉体 |
| 5.2.1 无催化剂条件下温度对硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 5.2.2 以Ni为催化剂催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体 |
| 5.2.3 以Co为催化剂催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体 |
| 5.2.4 以Fe为催化剂催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体 |
| 5.2.5 Fe、Co及Ni催化硅藻土碳热还原反应合成碳化硅粉体的机理 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 微波加热低温催化反应合成碳化硅粉体 |
| 6.1 无催化剂时微波加热合成碳化硅粉体 |
| 6.1.1 无催化剂时,反应温度对合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.1.2 无催化剂时所合成碳化硅粉体的显微结构 |
| 6.2 以Co为催化剂微波加热碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 6.2.1 反应温度对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.2.2 Co加入量对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.2.3 保温时间对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.2.4 合成碳化硅粉体的显微结构表征 |
| 6.3 以Ni为催化剂微波加热碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 6.3.1 反应温度对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.3.2 Ni加入量对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.3.3 保温时间对碳化反应合成碳化硅粉体的影响 |
| 6.3.4 碳化硅粉体的显微结构表征 |
| 6.4 以Fe为催化剂微波加热碳化反应合成碳化硅粉体 |
| 6.5 催化剂种类对催化硅粉合成碳化硅的影响 |
| 6.6 Fe、Co及Ni纳米颗粒催化Si粉碳化反应制备SiC的机理 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 催化热解酚醛树脂制备碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料及其高温力学性能 |
| 7.1 碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料常温物理性能研究 |
| 7.1.1 催化剂种类对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料常温物理性能的影响 |
| 7.1.2 催化剂Fe加入量对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料常温物理性能的影响 |
| 7.2 碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料高温抗折强度和应力-位移曲线的研究 |
| 7.2.1 催化剂Fe加入量对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料高温抗折强度的影响 |
| 7.2.2 催化剂Fe加入量对碳纳米管/碳化硅复合低碳MgO-C耐火材料应力-位移曲线的影响 |
| 7.3 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 8.3 本论文的创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（8）镁碳砖的研究现状与发展趋势（论文提纲范文）
| 1 镁碳砖的演变历程及设计原则 |
| 1.1 演变历程 |
| 1.2 设计原则 |
| 2 镁碳砖的研究现状 |
| 2.1 抗熔渣侵蚀性 |
| 2.1.1 转炉用镁碳砖 |
| 2.1.2 精炼钢包渣线用镁碳砖 |
| 2.2 防氧化性 |
| 2.3 高温抗折强度 |
| 2.3.1 添加金属粉 |
| 2.3.2 原位生成碳化物、氮化物等晶须 |
| 2.3.3 在镁碳砖内生成或加入纳米碳 |
| 2.4 镁碳砖低碳化 |
| 2.4.1 碳质原料细化以改进基质结构 |
| 2.4.2 结合剂改性以改善碳的分布 |
| 2.4.3 防氧化剂复合化 |
| 3 镁碳砖的发展方向 |
| (1) 传统镁碳砖的精细化研究. |
| (2) 高性能及多功能防氧化剂. |
| (3) 低碳镁碳砖结合剂研究. |
| (4) 低碳镁碳砖的应力分解及结构优化. |
| 4 结论 |
（9）高温氮化制备氮化物-氧化物-碳复合材料及成键方式的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 Al_2O_3-C和 MgO-C复合耐火材料的研究现状 |
| 1.2.1 结合剂的开发与改性 |
| 1.2.2 材料基质的优化 |
| 1.2.3 引入高效抗氧化剂 |
| 1.3 Sialon材料 |
| 1.3.1 β-Sialon的制备 |
| 1.3.2 β-Sialon的应用 |
| 1.4 Si_3N_4材料 |
| 1.4.1 Si_3N_4的制备 |
| 1.4.2 Si_3N_4的应用 |
| 1.5 界面结合对材料的影响 |
| 1.5.1 界面结合的作用 |
| 1.5.2 界面结合的研究意义 |
| 1.6 化学键的表征方法 |
| 1.7 论文的主要研究内容 |
| 第二章 硅粉含量对Sialon-Al_2O_3-C材料制备及其性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 试样制备 |
| 2.2.2 性能检测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 XRD物相分析 |
| 2.3.2 显微形貌分析 |
| 2.3.3 物理性能和机械性能 |
| 2.3.4 抗氧化性能 |
| 2.3.5 抗渣性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硅粉含量对Si_3N_4-MgO-C材料制备及其性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD物相分析 |
| 3.3.2 显微形貌分析 |
| 3.3.3 物理性能和机械性能 |
| 3.3.4 抗氧化性能 |
| 3.3.5 抗渣性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Sialon-Al_2O_3-C材料及Si_3N_4-MgO-C材料的界面化学结合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SAC材料的界面化学结合 |
| 4.2.1 β-Sialon∥Al_2O_3 之间的界面化学结合 |
| 4.2.2 β-Sialon∥石墨之间的界面化学结合 |
| 4.2.3 基质组成对SAC材料界面化学结合的影响 |
| 4.3 SMC材料的界面化学结合 |
| 4.3.1 MgO∥β-Si_3N_4 之间的界面化学结合 |
| 4.3.2 β-Si_3N_4∥石墨之间的界面化学结合 |
| 4.3.3 基质组成对SMC材料界面化学结合的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Sialon-Al_2O_3-C材料及Si_3N_4-MgO-C材料的成键方式 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SAC材料内部的成键方式 |
| 5.3 SMC材料内部的成键方式 |
| 5.4 基质组成对SAC和 SMC材料内部成键的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
（10）铜改性酚醛树脂合成、热解及在镁碳砖中应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 酚醛树脂 |
| 1.1.1 酚醛树脂的发展状况 |
| 1.1.2 合成酚醛树脂的原料 |
| 1.1.3 酚醛树脂的特性及应用 |
| 1.2 改性酚醛树脂的研究进展 |
| 1.2.1 有机材料改性酚醛树脂 |
| 1.2.2 无机改性酚醛树脂 |
| 1.2.3 其它改性酚醛树脂 |
| 1.3 改性酚醛树脂热解炭的研究 |
| 1.3.1 铁改性酚醛树脂及热解炭的研究 |
| 1.3.2 钴改性酚醛树脂及热解炭的研究 |
| 1.3.3 镍改性酚醛树脂及热解炭的研究 |
| 1.4 石墨化 |
| 1.4.1 影响石墨化的因素 |
| 1.4.2 催化石墨化 |
| 1.5 石墨烯概述 |
| 1.5.1 石墨烯的结构 |
| 1.5.2 石墨烯的制备方法 |
| 1.5.3 石墨烯的性质及应用 |
| 1.5.4 石墨烯的表征 |
| 1.6 酚醛树脂在含碳耐火材料方面的应用 |
| 1.6.1 含碳耐火材料 |
| 1.6.2 酚醛树脂结合剂在耐火材料中的应用 |
| 1.7 课题研究的意义和内容 |
| 1.7.1 课题研究的意义 |
| 1.7.2 课题研究的内容 |
| 第二章 铜改性酚醛树脂的合成研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验原理 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.1.4 实验步骤 |
| 2.2 树脂检测 |
| 2.2.1 残炭值测定 |
| 2.2.2 固含量测定 |
| 2.2.3 水含量测定 |
| 2.2.4 游离酚含量测定 |
| 2.2.5 游离醛含量测定 |
| 2.2.6 热重检测 |
| 2.2.7 红外光谱检测 |
| 2.2.8 紫外光谱检测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 醛酚摩尔比对树脂性能的影响 |
| 2.3.2 亚氨基二乙酸加入量对树脂固含量和残炭值的影响 |
| 2.3.3 硫酸铜加入量对树脂固含量和残炭值的影响 |
| 2.3.4 螯合温度对树脂固含量和残炭值的影响 |
| 2.3.5 螯合时间对树脂固含量和残炭值的影响 |
| 2.3.6 热重分析 |
| 2.3.7 红外光谱分析 |
| 2.3.8 紫外光谱分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铜改性酚醛树脂热解炭的研究 |
| 3.1 实验内容 |
| 3.1.1 实验原理 |
| 3.1.2 实验药品 |
| 3.1.3 实验仪器 |
| 3.1.4 实验步骤 |
| 3.2 炭化结果与讨论 |
| 3.2.1 热解炭XRD结果与分析 |
| 3.2.1.1 不同炭化温度XRD图谱分析 |
| 3.2.1.2 不同炭化时间XRD图谱分析 |
| 3.2.1.3 不同铜含量XRD图谱分析 |
| 3.2.2 SEM结果与分析 |
| 3.2.2.1 不同炭化温度SEM图分析 |
| 3.2.2.2 不同炭化时间SEM图分析 |
| 3.2.2.3 不同铜含量SEM图分析 |
| 3.2.3 拉曼光谱分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铜改性酚醛树脂在镁碳砖中应用的初步研究 |
| 4.1 实验原料的选择 |
| 4.2 实验原料配比 |
| 4.3 镁碳砖的制备 |
| 4.3.1 实验流程图 |
| 4.3.2 实验方案 |
| 4.4 测试与表征 |
| 4.4.1 线变化率 |
| 4.4.2 质量变化率 |
| 4.4.3 显气孔率 |
| 4.4.4 抗折强度 |
| 4.4.5 抗压强度 |
| 4.4.6 抗氧化性的测定 |
| 4.5 结果与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、耐火材料中镁炭砖用酚醛树脂的研制与开发（论文参考文献）
- [1]用后镁砖及镁铝尖晶石砖制备热态修补料工艺及性能研究[D]. 池朋. 中国地质大学(北京), 2021
- [2]Al4SiC4在镁碳体系中的高温行为及低碳镁碳砖的研制[D]. 姚华柏. 北京科技大学, 2021(08)
- [3]VOD精炼炉用低碳镁炭砖的制备及其损毁机理研究[D]. 杨阳. 武汉科技大学, 2021(01)
- [4]镁质免烧耐火材料的制备与性能研究[D]. 节闯. 武汉科技大学, 2021
- [5]高温氮气气氛下树脂结合Al-Al2O3-MgO-ZrO2材料应用性能研究[D]. 闫明伟. 北京科技大学, 2020(06)
- [6]方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料的制备与性能研究[D]. 桂舜. 武汉科技大学, 2019(09)
- [7]碳纳米管/碳化硅原位催化制备、机理及其在MgO-C耐火材料中的应用[D]. 王军凯. 武汉科技大学, 2018(10)
- [8]镁碳砖的研究现状与发展趋势[J]. 姚华柏,姚苏哲,骆昶,陈俊红,侯新梅,孙加林. 工程科学学报, 2018(03)
- [9]高温氮化制备氮化物-氧化物-碳复合材料及成键方式的研究[D]. 刘建鹏. 武汉科技大学, 2017
- [10]铜改性酚醛树脂合成、热解及在镁碳砖中应用研究[D]. 丁建强. 武汉科技大学, 2017(01)