《ｃａｚｒｏ〈３〉的性质及其在耐火材料中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ｃａｚｒｏ〈３〉的性质及其在耐火材料中的应用（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 9 9 !) 年 1 0 月 第 1 8 卷第4 期 矿物岩石地球化学通报 B D I L E I I N O F M I N E R A L O G Y , P E H i O L O G Y A N D G E O C H E M L S T R Y o c t . , 1 9 9 9 节 1 s N u . 4 7 -F o 6 r . _ _ _， ， 二 ， _ _ _ _ _ ， _，_ ， _ 山 t， _ 二 一 C a Z r 0 3的任项茂共仕 D O T 火杯料 甲u 1J 健 用 陈 德 平刘 凤 梅 ( 北京科技大学资源工程学院， 北京 1 0 0 0 8 3 )
2、 关抽词 C e 7 1 0 ， 耐火材料 矿物材料 随着钢水的 优质化， 对有关的 耐火材料提出了 更高的要求， 特别是耐火材料不能对钢水造 成污染的要求。 c a o 耐火材料不仅不污染钢水且能捕获钥液中的氧化物夹杂物， 具有净化钢 水的 作 用m 然而。 0 在 空 气中 极易 水 化， 故 其 使用 受 到限 制。 尽管 各 种防 止砚、 。 水 化的 技 术 不 断 有 所 发 展2 ) ， 但 水化 仍不可 避免。 不 少 研究 在 不破坏 C a o 性质的前提下， 采用租定的化合物形式， 获得很好的效果。在 A 的化合物中， 作为耐火 材 料 使 用 最 成 功的 是C a 0
3、 与ZA 的 化 合 物。 Z (3 1 。 它 具 有 很 好 的 抗 水化性能， 熔点也很 高。在连铸温度下能与从g形成低熔点相， 已在抗 从03堵塞的授人式水口中得到 应用C4 ) 1 C a Z r O ， 的 特点 。 亿 心是。 o - z ro , 体系 中。 。 含 童 最 高 且 最 稳 定的 一种 化 合 物( 表1 ) 5 ) , 属 斜 方晶 系， 为 钙 铁 矿 型 晶 体 。 K a p a y n o e 等 用X 射 线 照 相 法 侧 定。 aZ 心的 晶 格 常 数 为a 二 0 .5 5 9 0 nn, b 二 0 . 5 7 6 0 .、 。 二 0 .
4、 8 0 1 6 nn， 并且侧得“K 晶 体的 折光率气二 2 . 0 6 , N 。 二 2 .0 5 0 农1 C a 0 - 7 1 0 , 系 化合物 1 甘 自1 C m 茸 幽 . 山吐c a ) 吞q 即 的 . ， 华 童 竺 分 子式 丝im “ 酬丙 倪 相0相 caa%( m d) C . w%( w t )5 0 .03 1 .3 味 z n , 0 w 24 . 0 1 2 . 6 c ft z - , 0 . 2 2 . 2 1 1 . 5 -D 1 相 伪 1 s o面7 0 . 0 0 . 9 0 . 0 0 1 o . 0 0 薰酬壶 图1 C T S l
5、样X R D 谱图 珑. l X - r a y 山 B r a c tim p a tte r n f o r ( 7 3 1 图2 (S2-1样X R D 谱圈 纯. 2 X - r a y 近 玉 a c ti o n p at te rn俪a m, 1 V o l . 1 8 N o . 4矿物岩石地球化学通报 ()It 二1 9 9 9 3 4 5 二匕乌暇门 尝含门 翻11丫目肉1 1写潇万 甲名义夕落丫父叹0 吟珊 皿溯 15几口 图3 C M- 2 样X R D 谱图图4 ( Z ”样X R D 谱图 F g . 3 X - m y d iff ra e ti o n p m
6、e m fo r (2M,2 F g .4 X - ra y d if a c ti w p a v e m 伙(Z S 3 以 上结果表明， 1 2 0 0 下。 Z r o 3 - S iC 体系的反应进行得很慢， 二者处于相对稳定状态。 而1 3 0 0 以 上时C a z r o ， 与s ic 之间 便有明 显反 应， 两 者处于 不稳 定状态， 其反应式如 下: 3 C a Z A 十 2 S i C = 2 Z r C + 3 C a O - Z r O 2 . 2 S i % ( 2 ) 碟 二 一 7 1 5 1 4 一 2 3 . 9 T ( J / m o l ) 1 3
7、 0 0 时 比) 值为一 1 0 9 1 0 9 J / o w l ， 可 见。 亿 司 3 与s ic 是热 力 学 极不稳 定体系， 在此温 度下反应很容易进行。由于 原料采用魔尔比2 . 1 的C a Z r O 3 - S i C 混合物， 按( 2 ) 式C a Z r O过量， 因 此反 应结果最后物 相为C 8 Z r0 3 , Z r C 和3 C a 0 Z 心- 2 S i乌。 1 4 0 0 时Z rc 参与 体系反应， 由 于实 验C a Z A : s ic 摩尔比 为3 : 1 ， 按反应式( 2 ) C a Z rO ， 过 2, 新生 成的Z rc 和3 C
8、 a O - Z r % - 2 S i0 z 继续 与C a z r( 、 作 用: Z rC + 3 C a O - Z r O 2 - 2 S i0 , 十 。 r2 心二 3 Z r( ， 十 2 ( 2 C a 0 S iQ) 十 C O ( 砂( 3 ) 产 物2 C a O - S i仇又 会从C a z r o ， 中 夺 走C a 0 ， 生 成 低CaO/ZrO2比 的C g z r. 乌和阮.。 跳.85 q。 : 4 . 8 5 C a Z 3 0 3 + 3 . 7 ( 2 C a 0 S i仇) = 。 逞 仇+ C e a ,u 饥6 0 1 .3 5 + 1 .
9、 7 ( 3 C a 0 S iO ; ) ( 4 ) 故1 4 0 0 cC 烧 成样最后物相为二 。 3 Z r O 3 C a Z r, 乌、 阮. u Z ro .6 氏6 , Z 3 0 及3 C a 0 S iO 2 或2 C a 0 S iO , a 1 6 0 0 时， 由 于 实验c a m : S i c 摩尔比 为1 : 1 , 按反应( 2 ) 式S i c 过量. Z rc 和3 C a O Z rO , - 2 S i乌将与S i c 作用: Z rC + 2 ( 3 C a 0 Z r % 2 S i0 2 ) + S ic = 3 Z rO + 2 ( 3 C
10、a 0 S i 仇) + 3 S i O ( g ) + 2 C O ( g ) ( 5 ) 所以 最后物相为 z 2 0 和3 C a 0 S i q。 3 C a Z r0 3 与Z x B 2 高温化学兼容性 研究 3 . 1 实脸过程 由 于Z r %在氧 化及一氧化碳还原气氛下很容易被氧 化生成Z 八 和% 仇， 而B, Q会与 C a z 呜 作用， 生 成2 C a O B 2 仇: 残乌( 1 ) + 2 C a Z r O , ( s ) 二 2 Z r O 2 ( s ) + 2 C a O几 仇( 1 ) ( 6 ) 疏) 二一 2 9 4 0 (， 一 4 7 . 3
11、7 T ( / ml ) 因此C a Z A- Z r B 2 体系的 研究须在氮气氛下进行。 3 4 6 V o l . 1 8 N o . 4陈德平等 C a M, 的性质及其在耐火材料中 的应用 O c t . , 1 9 卯 将 a m ， 粉与2 0 %( 体积分数) 的Z r B , 粉 混 合均匀， 其中。 z rv 3 平均粒度约5 p m , Z r B , 的 平均粒度3 一 5 tu n 。 加少量 无水乙醇 润湿 后 成 型， 成型压力7 5 M P a 。待乙醇挥发后， 在氢 气 保 护 下 于 相 丝 炉 中1 6 0 0 9 0 x 2 h 烧 成 。签 3 . 2 实脸结果及分析 烧成试样为灰色， 致密， 外形规则。经 X R D 分析， 其物相组成为C O W ， 和Z r % , 图7 为 其X R D 谱图。以 上结果表明C a s i li c o n c a r b i d e ; z i r c o n i u m d i b o r i d e
