论文部分内容阅读
本文以无机盐AlCl3·6H2O为原料,采用非均匀沉淀法在实验室制备了Al2O3溶胶。系统地研究了温度、pH值、AlCl3溶液浓度、胶溶剂的种类和用量及表面活性剂对Al2O3溶胶晶型、稳定性、固含量、胶粒大小及胶粒度分布的影响。通过上述实验研究,确定了Al2O3溶胶的制备工艺参数。将Al2O3溶胶用喷雾干燥仪制得Al2O3超细粉体,并将其应用于Al2O3-MgO(MA)质耐火浇注料中,研究了Al2O3超细粉体的加入对Al2O3-MgO(MA)质浇注料性能的影响。研究表明:1.沉淀过程中控制实验温度可得到不同的前驱体。控制沉淀温度小于20℃时,沉淀产物为三水铝石(Al(OH)3);控制沉淀温度在20~80℃之间时,沉淀产物为三水铝石和勃姆石(AlOOH)的混合物;当沉淀温度大于80℃时,沉淀产物主要是勃姆石。2.沉淀反应体系的pH值越高,产物的晶化度越高。3.加入一定量的PEG400可以使胶粒细化,使其分布范围由8.7nm~87.3nm变为3.8nm~15.0nm,中位径由24.0nm变为6.4nm。4.表面活性剂PEG400通过改变溶胶颗粒表面ζ-电位调节溶胶在中性条件下的稳定性。加入表面活性剂的Al2O3胶体系统胶粒表面ζ-电位在pH值为4~6的范围内比未添加表面活性剂的溶胶试样提高了5~10mV的电位值。5.当酸铝摩尔比控制在0.20~0.25时可获得蓝色透明并能长期稳定的Al2O3溶胶。6.随着铝盐浓度增加,所得的Al2O3溶胶固含量也在逐渐增加;同时沉淀反应温度也在一定程度上影响溶胶固含量,温度越高,固含量越大。7.将Al2O3溶胶经喷雾干燥处理后可获得外形呈圆饼状或圆环状的氧化铝凝胶粉,颗粒粒度在0.035μm~28.75μm之间,中位径为3.98μm;粉体的比表面积为391m2/g。且煅烧过程中粉体的晶型转变过程为:AlOOH无定形-Al2O3γ-Al2O3θ-Al2O3α-Al2O3。8.凝胶粉的加入可以促进Al2O3-MgO(MA)质浇注料的烧结:加入3%且经600℃热处理后的Al2O3凝胶粉可以有效提高Al2O3-MgO(MA)质浇注料的常温强度和高温强度。9.加入凝胶粉可以促进浇注料中小于10μm微孔比例以及微孔孔容的增加,并提高基质中尖晶石化的趋势,使浇注料的抗渣性能得到改善。但是过量Al2O3凝胶粉的加入会促进尖晶石化反应的进行,使刚玉相过多的消耗,使浇注料的抗渣侵蚀性降低。