تاثير نانوسيليكاتهاي لايه اي بر خواص جرمهاي ريختني خيلي كم سيمان آلومينا - گرافيت

The Effect of Layered Nano-Silicate on Properties of Alumina Graphite Ultra Low Cement Castable

در دو دهه ي اخير بسياري از تحقيقات علمي در زمينه ي تكنولوژي ديرگدازها روي افزايش استفاده از ديرگدازهاي مونوليتيك متمركز شده است. بسياري از كشورها بيش از نيمي از توليداتشان را روي ديرگدازهاي بي شكل متمركز كرده اند كه به دليل مزاياي اين ديرگدازها از جمله عدم نياز به فرآيند شكل دهي و پخت در حين ساخت و خواص مشابه با ديرگدازهاي شكل دار مي باشد. از طرفي با ورود به عرصه نانوفناوري و با توجه به خواص ويژه نانومواد، بررسي كاربرد اين مواد در ديرگدازها نيز از جمله موضوعاتي است كه ميتواند نتايج قابل قبولي را در پي داشته باشد. در تحقيق حاضر پس از تخليص رس به روشهاي مكانيكي و دست يافتن به نانوسيليكاتهاي لايه اي، مورفولوژي اين مواد به كمك روشهاي XRD ، SEM و TEM و بدست آوردن اندازه ذرات نانورس حاصله با تكنيك LPSA مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت نانوسيليكاتهاي تهيه شده به نوعي جرم ريختني خيلي كم سيمان آلومينا-گرافيتي اضافه گرديده و خواص رئولوژيكي جرم مذكور قبل و بعد از فرآيند پخت در دماهاي C1000، C 1250 و C 1500 مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفت. جهت انجام بررسيهاي فازي جرم ريختني بدست آمده از تكنيك XRD استفاده شد. نتايج حاصله در اين تحقيق نشان ميدهد كه فاصله بين لايه اي نانوسيليكاتهاي مصرفي 2/1 نانومتر بوده و رئولوژي جرم ريختني خيلي كم سيمان به مقدار قابل توجهي بهبود يافته است، به صورتي كه جريان پذيري آن به مقدار 5 درصد افزايش داشته و اين بدان معني است كه حضور برخي مواد از قبيل ميكروسيليس و آلوميناي اكتيو شده نيز به مقدار قابل توجهي كاهش يافته است. در پايان بررسي نتايج XRD نمونه ها پس از فرآيند پخت نشان ميدهد كه فاز مطلوب مولايت نيز در اين نمونه ها تشكيل شده است.

In the last two decades, many scientific researches in the field of refractories technology have focused on increasing the use of monolithic refractories. Many countries have focused more than half of their production on amorphous refractories, which is due to the advantages of these refractories, such as no need for forming and baking processes during manufacturing, and similar properties to shaped refractories. The advantages of monolithic refractories are the main driving force for increasing researchers in this area which have shown great progress. From other hand the application of nano materials in refractories researchers have recently started which might end in unexpected results. After clay purification by mechanical methods and obtaining layer nano-silicate, the characterizations were conducted by using XRD (X-ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscope) and LPSA (Laser Particle Size Analyzer). Then, the produced nano-silicate particle was added to the ultra-low cement Alumina castable and rheological and mechanical properties of castable were studied before and after firing in 1000?C, 1250?C and 1500?C. Also for phase investigation XRD was used. The results showed that d-spacing between nano-silicate layers was about 1.2 nm. Flow ability of the castable showed an increase of 5%. Which meant that filler materials such as micro silica and reactive Alumina where decreased. Finally XRD results of fired samples indicated that existence of mullite as a desired phase in the system.