Al2O3亞微米粉外加量對分層擠出打印Al2O3-SiO2質耐火材料性能的影響

作者：于振飛,楊道媛,原會雨,崔俊艷,邵剛

摘要：為了獲得性能更優的分層擠出打印Al2O3-SiO2質耐火材料,以α-Al2O3超細粉、硅灰、磷酸二氫鋁、六偏磷酸鈉為主要原料制備的固相體積分數為57%的水基漿料中外加不同量(外加質量分數分別為0、2%、4%、6%、8%和10%)的Al2O3亞微米粉,研究了Al2O3微粉外加量對漿料流變特性以及燒后試樣致密度、燒后線變化、常溫強度、荷重軟化溫度和抗渣性能的影響。結果表明:1)隨著Al2O3亞微米粉外加量的增加,漿料的黏度和切應力增大;漿料均表現出有利于分層擠出成型的假塑性行為,剪切屈服應力在打印機的允許范圍內。漿料的流動指數小于1,添加6%(w)的Al2O3亞微米粉時流動指數最大,打印試樣的表面質量最好。2)隨著Al2O3亞微米粉外加量的增加,試樣的線收縮率和顯氣孔率呈先減小后增大的變化趨勢,體積密度、常溫耐壓強度、常溫抗折強度、荷重軟化溫度和抗渣性則呈先增大后減小的變化趨勢;除常溫耐壓強度的拐點在Al2O3亞微米粉外加量為4%(w)處外,其他的拐點均在Al2O3亞微米粉外加量為6%(w)處。3)添加6%(w)的Al2O3亞微米粉的打印試樣在1600℃燒成后,長度方向的線收縮率為3.8%,顯氣孔率為15.4%,體積密度為3.08 g·cm^-3,常溫耐壓強度為195 MPa,常溫抗折強度為52.0 MPa,荷重軟化溫度為1612.7℃,抗渣性最好。

發文機構：鄭州大學材料科學與工程學院

關鍵詞：3D打印分層擠出打印Al2O3-SiO2質耐火材料強度荷重軟化溫度抗渣性3D printinglayered extrusion printingalumina-silica refractoriesstrengthrefractoriness under loadslag resistance

分類號： TQ175.4[化學工程—硅酸鹽工業]