بهبود مقاومت به هيدراتاسيون ديرگدازهاي منيزيت- دولومايتي (MgO-CaO) با استفاده از نانو ذرات اكسيد زيركونيم

ديرگدازهاي منيزيتدولوميتي، محصولات قليايي از دولوماي پخت شده (ذوبي) و منيزياي پخت شده (ذوبي) هستند كه داراي 50-80% وزني منيزيا مي‌باشند. اين ديرگدازها داراي مزاياي زيادي از جمله مقاومت به خوردگي بالا در مقابل سرباره بازي، عملكرد دمايي بالا(ديرگدازي بالا)،  توانايي توليد فولاد مذاب تميز و صرفه اقتصادي (به دليل وجود منابع فراوان از دولوميت و منيزيت در ايران) مي‌باشند. با اين وجود، استفاده از اين نوع ديرگدازها به دليل مقاومت به هيدراتاسيون ضعيف در صنايع مختلف با محدوديت روبه‌رو شده است. در فعاليت حاضر اثر افزودن نانو ذرات اكسيد زيركونيم بر ريزساختار و مقاومت به هيدراتاسيون ديرگدازهاي منيزيا دولومايي حاوي 35 % وزني اكسيد كلسيم (CaO) مورد بررسي قرار گرفته است. نمونه‌هاي استوانه‌اي پس از شكل‌دهي با پرس تحت فشار MPa 90 در دماي ℃ 110 به مدت 24 ساعت خشك و با  سرعت ℃/min  5 به دماي ℃ 1650 رسيده و  به  مدت 3 ساعت در اين دما نگهداري شدند. نتايج نشان داد كه در اثر افزودن نانو ذرات اكسيد زيركونيم در دماي زينترينگ نمونه‌ها،  به دليل بزرگ‌تر بودن شعاع اتمي  Ca از Mg و در نتيجه كم‌تر بودن استحكام پيوند CaO از  MgO تمايل جايگزيني كاتيون­هايZr+4  با كاتيون هاي Ca2+ درشبكه  CaO  نسبت بهMg2+ در شبكه MgO بيش‌تر بوده و باعث تشكيل فاز زيركونات كلسيم (CaZrO3)  شده است. مطابق نتايج به‌دست آمده مي‌توان گفت كاهش CaO آزاد موجود در دولوما به واسطه تشكيل فاز(CaZrO3) و همچنين تشكيل حفرات  به واسطه جايگزيني‌هاي كاتيوني در شبكه، باعث افزايش نفوذ و در نهايت تسهيل فرآيند زينترينگ شده و همين امر سبب ايجاد ساختار متراكم‌تر و مقاوم در برابر هيدراتاسيون شده است.