تاثير افزودن آلومينيوم بر ريز ساختار و بهبود خواص مكانيكي ديرگدازهاي آندالوزيت - كربن - سيليكون كاربيد

Effect of aluminum addition on microstrucrural and development of mechanical properties ofandalusite – carbon – SiCrefractories

چكيده كاربرد عمده ديرگدازهاي پايه آندالوزيت در صنعت ديرگداز به دليل خواص ويژه آندالوزيت نظير پايداري حرارتي كريستال هاي آندالوزيت و عدم تغيير زياد دانسيته پس از پخت و عدم نياز به فرآيند كلسيناسيون مي باشد. دراين تحقيق مقادير مختلف پودر آلومينيوم به همراه مقدار بهينه گرافيت و سيليكون كاربايد به زمينه آندالوزيت اضافه وريز ساختار، خواص فيزيكي و مكانيكي ديرگدازهاي آندالوزيت كربن - سيليكون كاربايد با استفاده از منحني هاي استحكام، دانسيته وتخلخل والگوهاي پراش پرتو ايكس، تصاويرSEMو آناليز حرارتي DSCدر مورد دماي تشكيل آلومينيوم كاربايد بررسي شد.نتايج نشان داد در شرايط پخت در محيط كك، ازدماي 635 درجه سانتي گراد آلومينيوم كاربايد تشكيل ودر حضور آندالوزيت، آلومينيوم كاربايد مي تواند با آندالوزيت واكنش داده و از دماي 1450 درجه سانتي گراد وبالاتر سيليكون كاربايد تشكيل شود. هم چنين با مولايت زايي آندالوزيت از دماي 1400 درجه سانتي گراد وتشكيل فاز آمورف SiO2در حضور كربن وآلومينيوم، سيليكون كاربايد وآلومينا تشكيل شد. با افزايش ميزان آلومينيوم وتشكيل آلومينيوم كاربايد، سيليكون كاربايد وآلومينا در دماي 1450 درجه سانتي گراد، خواص فيزيكي ومكانيكي نمونه ها ارتقا يافت.

ABSTRACT Application of based andalusite refractories in industries is related to special properties of andalusite such as thermal stability of andalusite crystals and no changes on density after firing. In this research effect of different amount of Aluminum powder with optimized percent of Graphite and SiC were added to andalusite and physical and mechanical properties were investigated by density, porosity and CCS curves and microstructure, phase analysis and formation temperature of Al4C3 were investigated by (SEM), (XRD) and (DSC) respectively.The results showed that in coke atmosphere Al4C3 formed from 635°? and in presence of andalusite, Al4C3 reacted with andalusite, and SiC were formed from 1450°? and higher temperature. Also with mullitization of andalusite from 1400°? and formation of amorphous phase SiO2, in presence of carbon and Al, SiC and Al2O3 were formed. increase in the amount of Al and formation of Al4C3 and SiC at 1450°?, led to improvement of physical and mechanical properties of the samples.