CAJ | 학술논문

以电煅无烟煤(5～3、3～1、≤1及≤0.088 mm,w(固定碳)=95.17%,w(挥发分)=0.37%,w(灰分)=4.14%)、鳞片石墨(≤0.147和≤0.074 mm,w(固定碳)=96.5%)、棕刚玉粉(≤0.074 mm,w(Al2O3>)=93.5%,w(TiO2)=2.3%)和硅粉(≤0.043 mm,w(Si)=96.37%)为原料,固定骨料与细粉的质量比为60∶40,细粉中硅粉和电煅无烟煤细粉总量固定为14%(质量分数),改变硅粉加入量(质量分数)分别为3%、5%、8%、10%、14%,以液态热塑性酚醛树脂为结合剂,乌洛托品作固化剂制成炭砖,于1 400℃3 h埋炭焙烧,借助于X射线衍射仪、压汞仪、激光导热仪、扫描电子显微镜和能谱分析仪等测试手段,研究了不同硅粉加入量的焙烧炭砖的孔结构及热导率.结果表明:因炭砖焙烧过程单质硅原位反应形成β-SiC、Si2N2O和石英等陶瓷相,填充、阻隔或封闭了气孔,故硅粉加入量控制着试样内部的气孔分布、平均孔径和孔径<1 μm气孔的孔容积率;受材料组成和孔结构变化影响,炭砖的热导率也发生相应变化;随硅粉加入量增加,试样中孔径分布范围由宽变窄,平均孔径逐渐减小,<1 μm孔的容积率增加,气孔呈微孔化趋势;当试样中硅粉加入量超过8%时,气孔的平均孔径<0.3 μm,<1 μm孔容积率超过70%,试样的热导率急剧下降.
이전단무연매(5～3、3～1、≤1급≤0.088 mm,w(고정탄)=95.17%,w(휘발분)=0.37%,w(회분)=4.14%)、린편석묵(≤0.147화≤0.074 mm,w(고정탄)=96.5%)、종강옥분(≤0.074 mm,w(Al2O3>)=93.5%,w(TiO2)=2.3%)화규분(≤0.043 mm,w(Si)=96.37%)위원료,고정골료여세분적질량비위60∶40,세분중규분화전단무연매세분총량고정위14%(질량분수),개변규분가입량(질량분수)분별위3%、5%、8%、10%、14%,이액태열소성분철수지위결합제,오락탁품작고화제제성탄전,우1 400℃3 h매탄배소,차조우X사선연사의、압홍의、격광도열의、소묘전자현미경화능보분석의등측시수단,연구료불동규분가입량적배소탄전적공결구급열도솔.결과표명:인탄전배소과정단질규원위반응형성β-SiC、Si2N2O화석영등도자상,전충、조격혹봉폐료기공,고규분가입량공제착시양내부적기공분포、평균공경화공경<1 μm기공적공용적솔;수재료조성화공결구변화영향,탄전적열도솔야발생상응변화;수규분가입량증가,시양중공경분포범위유관변착,평균공경축점감소,<1 μm공적용적솔증가,기공정미공화추세;당시양중규분가입량초과8%시,기공적평균공경<0.3 μm,<1 μm공용적솔초과70%,시양적열도솔급극하강.