新型炭材料
新型炭材料
신형탄재료
NEW CARBON MATERIALS
2014年
2期
118-125
,共8页
梁峰%李楠%刘百宽%贺中央
樑峰%李楠%劉百寬%賀中央
량봉%리남%류백관%하중앙
碳纳米管%CNT-Al2O3复合粉体%低碳Al2O3-C材料
碳納米管%CNT-Al2O3複閤粉體%低碳Al2O3-C材料
탄납미관%CNT-Al2O3복합분체%저탄Al2O3-C재료
Carbon nanotubes%CNT-Al2 O3 composite%Low carbon Al2 O3-C refractories
分别以多壁碳纳米管-氧化铝( CNT-Al2 O3)复合粉体和直接加入的添加方式,以MWCNTs为增强材料,电熔白刚玉(粒径为1~3 mm和0~1 mm)为骨料,板状刚玉粉(粒径≤0.043 mm)、鳞片石墨粉(粒径≤0.147 mm)、单质硅粉(粒径≤0.074 mm)为基质,热固性酚醛树脂为结合剂,制备出MWCNTs复合低碳Al2 O3-C材料,研究MWCNTs及其不同的加入方式对复合材料的常温物理性能、高温抗折强度、抗热震性和抗氧化性的影响。采用扫描电子显微镜和高分辨率透射电镜对MWCNTs及复合材料的表观形貌进行观察。结果表明,CNT-Al2 O3复合粉体中的MWCNTs在基质中分散均匀,可降低试样的气孔率,提高试样的致密度、机械强度、高温抗折强度和抗热震性;直接加入的MWCNTs不但对试样的常温物理性能和抗热震性无明显改善,而且降低了试样的高温抗折强度下降。 MWCNTs的加入可改善低碳Al2 O3-C试样的抗氧化性,其中以加入CNT-Al2 O3复合粉体的加入形式效果最佳。
分彆以多壁碳納米管-氧化鋁( CNT-Al2 O3)複閤粉體和直接加入的添加方式,以MWCNTs為增彊材料,電鎔白剛玉(粒徑為1~3 mm和0~1 mm)為骨料,闆狀剛玉粉(粒徑≤0.043 mm)、鱗片石墨粉(粒徑≤0.147 mm)、單質硅粉(粒徑≤0.074 mm)為基質,熱固性酚醛樹脂為結閤劑,製備齣MWCNTs複閤低碳Al2 O3-C材料,研究MWCNTs及其不同的加入方式對複閤材料的常溫物理性能、高溫抗摺彊度、抗熱震性和抗氧化性的影響。採用掃描電子顯微鏡和高分辨率透射電鏡對MWCNTs及複閤材料的錶觀形貌進行觀察。結果錶明,CNT-Al2 O3複閤粉體中的MWCNTs在基質中分散均勻,可降低試樣的氣孔率,提高試樣的緻密度、機械彊度、高溫抗摺彊度和抗熱震性;直接加入的MWCNTs不但對試樣的常溫物理性能和抗熱震性無明顯改善,而且降低瞭試樣的高溫抗摺彊度下降。 MWCNTs的加入可改善低碳Al2 O3-C試樣的抗氧化性,其中以加入CNT-Al2 O3複閤粉體的加入形式效果最佳。
분별이다벽탄납미관-양화려( CNT-Al2 O3)복합분체화직접가입적첨가방식,이MWCNTs위증강재료,전용백강옥(립경위1~3 mm화0~1 mm)위골료,판상강옥분(립경≤0.043 mm)、린편석묵분(립경≤0.147 mm)、단질규분(립경≤0.074 mm)위기질,열고성분철수지위결합제,제비출MWCNTs복합저탄Al2 O3-C재료,연구MWCNTs급기불동적가입방식대복합재료적상온물이성능、고온항절강도、항열진성화항양화성적영향。채용소묘전자현미경화고분변솔투사전경대MWCNTs급복합재료적표관형모진행관찰。결과표명,CNT-Al2 O3복합분체중적MWCNTs재기질중분산균균,가강저시양적기공솔,제고시양적치밀도、궤계강도、고온항절강도화항열진성;직접가입적MWCNTs불단대시양적상온물이성능화항열진성무명현개선,이차강저료시양적고온항절강도하강。 MWCNTs적가입가개선저탄Al2 O3-C시양적항양화성,기중이가입CNT-Al2 O3복합분체적가입형식효과최가。
A new type of low carbon Al2 O3 refractory material was prepared using coarse-grain white fused alumina , tabular alu-mina (≤0.043mm), graphite flake (≤0.147mm), silicon powder (≤0.074mm) and carbon nanotubes (CNTs) as fillers, and thermosetting phenolic resol as binder. The CNTs were added directly to the fillers or coated onto tabular alumina by catalytic chemi-cal vapor deposition ( CVD) . Properties of the samples were tested, such as apparent porosity, bulk density, mechanical strength, modulus of rupture at 1 100℃, thermal shock resistance and oxidation resistance. The morphologies of the CNTs and fractured sam-ples were examined by scanning and transmission electron microscopy. Results indicate that bulk density, mechanical strength, mod-ulus of rupture at 1 100℃, thermal shock resistance and oxidation resistance of the sample obtained by the CVD method are higher while apparent porosity is lower than for the sample obtained by the direct addition method. The addition of CNTs improves the oxi-dation resistance of the refractory materials. The direct addition method not only has no influence on thermal shock resistance, but also decreases the modulus of rupture at 1 100℃.