মাল্টি-করোন্ডাম উপাদানের তাপীয় শক প্রতিরোধের উপর মোটা এন্ডালুসাইট কণার প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রার প্রভাব

অ্যান্ডালুসাইটের স্ফটিক গঠন (Al₂O₃·SiO₂) অর্থরহম্বিক সিস্টেমের অন্তর্গত, এবং তার কণার তাপীয় প্রসারণ সহগ অ্যানিসোট্রপি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। উচ্চ তাপমাত্রায়, এটি অপরিবর্তনীয়ভাবে mullite এবং SiO₂-সমৃদ্ধ কাচের পর্যায়ে রূপান্তরিত হয় এবং এর তাপীয় প্রসারণ সহগ তদনুসারে পরিবর্তিত হয়। মুলিটাইজেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, স্ফটিক অক্ষ পরিবর্তিত হবে এবং দীর্ঘ কলামার মুলাইট স্ফটিকে পরিণত হবে। নমুনায় তাপ সম্প্রসারণ সহগগুলির অমিলের কারণে সৃষ্ট মাইক্রোক্র্যাকগুলি নমুনার তাপীয় শক প্রতিরোধকে প্রভাবিত করবে এবং অ্যান্ডালুসাইট কণাগুলির প্রাক-সিন্টারিং উপরের প্রভাবকে উপশম করতে পারে
প্রাক-বার্নিং তাপমাত্রা পরিবর্তন করলে মুলিটাইজেশনের মাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং কিছু মুলাইট মোটা কণার তাপীয় সম্প্রসারণ সহগও পরিবর্তিত হবে, যা মোটা অ্যান্ডালুসাইট কণা এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ পার্থক্যকে প্রভাবিত করবে, যার ফলে তাপীয় শক প্রতিরোধকে প্রভাবিত করবে। নমুনার। এই কাজে, 20 শতাংশ (w) মোটা অ্যান্ডালুসাইট কণা ({2}} মিমি গ্রানুলারিটি) 1300-1600 ডিগ্রীতে প্রি-ফায়ার করা হয়েছে এবং এন্ডালুসাইট প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রার প্রভাব অন্বেষণ করতে মুলাইট-করোন্ডাম রিফ্র্যাক্টরিতে যোগ করা হয়েছিল। ফাটল আকারের প্রভাবের উপর অধ্যয়ন করা হয়েছিল, এবং মুলাইট-কোরান্ডাম অবাধ্যতার তাপীয় শক প্রতিরোধের উপর প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রার প্রভাব অধ্যয়ন করা হয়েছিল।
পরীক্ষা
1.1 কাঁচামাল
The raw materials are: South African andalusite coarse particles without pre-sintering and pre-sintering at 1300, 1400, 1500, 1600 ℃ for 3 hours, the particle size is 5~3mm, w(Al₂O₃)>57%, w(SiO₂)≈40 %; sintered mullite particles, particle size 3~1 and ≤1mm, w(Al₂O₃)≈69%; tabular corundum powder, w(Al₂O₃)>98%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); active oxidation Aluminum powder, w(Al₂O₃)>99%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); SiO₂ micropowder, w(SiO₂)>95 শতাংশ, কণার আকার d50=100nm এর থেকে কম বা সমান। বাইন্ডার হল পাল্প বর্জ্য তরল।
1.2 নমুনা প্রস্তুতি
নমুনা সূত্র (w) হল: 5~3 মিমি অ্যান্ডালুসাইট সমষ্টি (বিভিন্ন তাপমাত্রায় প্রি-ফায়ার করা বা প্রি-ফায়ার করা নয়) 20 শতাংশ , 3-1 এবং 1 মিমি মুলাইটের সমষ্টি 2{ এর চেয়ে কম বা সমান প্রতিটি {11}} শতাংশ, 0.044 মিমি এর চেয়ে কম বা সমান ট্যাবুলার কোরান্ডাম পাউডার 31 শতাংশ, সক্রিয় অ্যালুমিনা পাউডার 0.044 মিমি এর চেয়ে কম বা সমান 6 শতাংশ এবং SiO₂ মাইক্রোপাউডার 3 শতাংশ। অনুপাত অনুসারে যথাক্রমে অ্যান্ডালুসাইট এবং মুলাইট এগ্রিগেটগুলি ওজন করুন এবং সমস্ত সূক্ষ্ম পাউডার (টেবুলার কোরান্ডাম, সক্রিয় অ্যালুমিনা এবং সিও ₂ মাইক্রোপাউডার) একসাথে মিশ্রিত করুন এবং 2 ঘন্টার জন্য প্রি-মিক্সিংয়ের জন্য একটি বল মিলের মধ্যে রাখুন। প্রথমে মিক্সারে অ্যাগ্রিগেট যোগ করুন এবং 3 মিনিটের জন্য পাল্প বর্জ্য তরলের সাথে মেশান, তারপর প্রিমিক্সড পাউডার যোগ করুন এবং 15 মিনিটের জন্য মেশান। 200MPa চাপে প্রেসার টেস্টিং মেশিনে স্টিলের ছাঁচ দিয়ে 25mm×25mm×125mm লম্বা নমুনায় সমানভাবে মিশ্রিত কাদা চাপা হয়। 24 ঘন্টার জন্য 110 ডিগ্রিতে শুকানোর পরে, এটি একটি পরীক্ষাগার বৈদ্যুতিক চুল্লিতে স্থাপন করা হয় এবং 3 ঘন্টার জন্য 1450 ডিগ্রিতে রাখা হয়। বহিস্কার
এছাড়াও, ফর্মুলার সূক্ষ্ম পাউডার অংশটি ব্যাচিংয়ের জন্য নেওয়া হয় এবং ম্যাট্রিক্স নমুনাটি উপরের মতো একইভাবে মিশ্রিত, ছাঁচনির্মাণ এবং ফায়ারিংয়ের মাধ্যমে তৈরি করা হয়, যা তাপ সম্প্রসারণ পরীক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়।
1.3 কর্মক্ষমতা পরীক্ষা
প্রি-বার্নের পরে অ্যান্ডালুসাইট কণাগুলির ফেজ কম্পোজিশন BRUKERD8Focus×ডিফ্রাকশন বিশ্লেষক দ্বারা বিশ্লেষণ করা হয়েছিল, স্ক্যানিং পরিসীমা ছিল 10 ডিগ্রি ~70 ডিগ্রি, ভোল্টেজ ছিল 40kV, বর্তমান ছিল 30mA, এবং ধাপের আকার ছিল 0.02 ডিগ্রী GB/T7320-2008 অনুসারে, ক্যালসিনেশন ইজেক্টর রড পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা হয়েছিল। পোস্ট-ম্যাট্রিক্স নমুনার তাপীয় প্রসারণ 25-950 ডিগ্রিতে। GB/T2997-2000 অনুসারে, বার্ন করার পরে নমুনার বাল্ক ঘনত্ব এবং আপাত পোরোসিটি পরীক্ষা করা হয়, বার্নের পরে রৈখিক পরিবর্তনের হার GB/T5988-2007 অনুযায়ী পরীক্ষা করা হয়, ঘরের তাপমাত্রায় নমনীয় শক্তি GB/T অনুযায়ী পরীক্ষা করা হয়3001-2007, এবং ঘরের তাপমাত্রায় নমনীয় শক্তি YB/T376.2 অনুযায়ী পরীক্ষা করা হয় 1995 সালে, বহিষ্কৃত নমুনার তাপীয় শক প্রতিরোধের পরীক্ষা করা হয়েছিল (নমনীয় ধারণ হার দ্বারা চিহ্নিত 950 ডিগ্রীতে 5 বার এয়ার-কুলড থার্মাল শকের পরে শক্তি ), এবং ইলাস্টিক মডুলাস একটি স্বাভাবিক তাপমাত্রার ইলাস্টিক মডুলাস টেস্টার (DEMA-01) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়েছিল; ZEISSLICMA স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ বহিষ্কৃত নমুনার মাইক্রোস্ট্রাকচার বিশ্লেষণ করে। পরীক্ষার আগে নমুনাটিকে রজন দিয়ে নিরাময় করতে হবে এবং তারপরে 15 সেকেন্ডের জন্য হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত করা উচিত এবং তারপরে সোনা দিয়ে স্প্রে করা উচিত।
ফলাফল এবং আলোচনা
2.1 ক্যালসিনেশনের পরে অ্যান্ডালুসাইট মোটা কণার পর্যায় বিশ্লেষণ
1300 ডিগ্রিতে ক্যালসিনেশনের পরে, প্রধান পর্যায়গুলি হল অ্যান্ডালুসাইট এবং অল্প পরিমাণ কোয়ার্টজ, যা নির্দেশ করে যে মুলাইট এখনও শুরু হয়নি; এর একটি অংশ মুলিটি; 1600 ডিগ্রীতে প্রি-সিন্টারিং করার পরে এটি সমস্ত মুলাইট, ইঙ্গিত করে যে এটি সমস্ত মুলাইট হয়েছে। এটা দেখা যায় যে প্রি-সিন্টারিং-এর পরে সমষ্টিতে অবশিষ্ট অ্যান্ডালুসাইট সামগ্রী প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে হ্রাস পায় এবং প্রি-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অ্যান্ডালুসাইটের মুলাইট রূপান্তর হার বৃদ্ধি পায়।
2.2 নমুনার ভৌত বৈশিষ্ট্য
মোটা এন্ডালুসাইট কণার প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, নমুনার সম্প্রসারণ ধীরে ধীরে হ্রাস পায় যতক্ষণ না এটি সঙ্কুচিত হয়। প্রি-সিন্টারিং প্রক্রিয়ার সময় আন্দালুসাইট মুলাইট এবং সিও2-সমৃদ্ধ কাচের পর্যায়ে রূপান্তরিত হয় এবং প্রি-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অ্যান্ডালুসাইটের মুলিটাইজেশনের মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং SiO2-সমৃদ্ধ কাচ ফেজ এছাড়াও বৃদ্ধি; mullite-corundum-এ নমুনার sintering প্রক্রিয়া চলাকালীন, অবশিষ্ট অ্যান্ডালুসাইট mullite হতে থাকবে। একদিকে, অ্যান্ডালুসাইট প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, অবশিষ্ট অ্যান্ডালুসাইটের পরিমাণ হ্রাস পেয়েছে, তাই নমুনার সিন্টারিং প্রক্রিয়ার সময় মোটা অ্যান্ডালুসাইট কণাগুলির আয়তনের প্রসারণ ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে থাকে; সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, SiO2-সমৃদ্ধ গ্লাস ফেজ বৃদ্ধি পায়, যাতে সিন্টারিংকে উন্নীত করার জন্য তরল পর্যায়ের প্রভাব ধীরে ধীরে শক্তিশালী হয়। এই দুটি কারণের উপর ভিত্তি করে, মোটা এন্ডালুসাইট কণার পূর্ব-চালিত তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে বহিষ্কৃত নমুনা সম্প্রসারণ থেকে সংকোচনে পরিবর্তিত হয়।
অ্যান্ডালুসাইট ক্যালসিনেশন তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, ক্যালসাইন্ড নমুনার ইলাস্টিক মডুলাস ক্রমাগত বৃদ্ধি পেয়েছে, আনক্যালসাইন্ড অ্যান্ডালুসাইট সহ 20.23GPa থেকে 1600 ডিগ্রি ক্যালসাইন্ড অ্যান্ডালুসাইট সহ 36.98GPa হয়েছে৷ প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, মোটা এন্ডালুসাইট কণার মুলিটাইজেশনের মাত্রা বৃদ্ধি পায়, সামগ্রিক এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে তাপীয় সম্প্রসারণ সহগের পার্থক্য হ্রাস পায় এবং তাপ সম্প্রসারণ সহগ অমিলের কারণে সৃষ্ট মাইক্রোক্র্যাকের আকার ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। অ্যান্ডালুসাইটের স্থিতিস্থাপক মডুলাস অ্যান্ডালুসাইট প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা যোগ করার সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়।
অ্যান্ডালুসাইটের প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে, বহিষ্কৃত নমুনার ঘরের তাপমাত্রায় নমনীয় শক্তি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়, তবে 5 বার 950 ডিগ্রি এয়ার-কুলড থার্মাল শকের শিকার হওয়ার পরে শক্তি ধরে রাখার হার ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। এটি হতে পারে কারণ প্রাক-সিন্টারিং তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে অ্যান্ডালুসাইটের মুলিটাইজেশনের মাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং সামগ্রিক এবং ম্যাট্রিক্সের মধ্যে তাপীয় সম্প্রসারণ সহগের পার্থক্য হ্রাস পায়। সিন্টারিং এবং কুলিং এর সময়, সামগ্রিক এবং ম্যাট্রিক্সের তাপীয় প্রসারণ সহগ মিলিত হয় না। মাইক্রো-ফাটলগুলির আকারও ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, যখন ছোট আকারের মাইক্রো-ফাটলগুলি তাপীয় চাপ উপশম করতে, তাপীয় শক প্রক্রিয়ার সময় নতুন ফাটল এবং ফাটল প্রচার প্রতিরোধে ভূমিকা পালন করতে পারে না, যার ফলে তাপীয় শক ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। নমুনার প্রতিরোধ। . অতএব, প্রি-ফায়ার করা অ্যান্ডালুসাইট বড় কণা যোগ করার তুলনায়, অপ্রি-ফায়ারড অ্যান্ডালুসাইট মোটা কণা (5~3 মিমি) সহ মুলাইট-কোরান্ডাম অবাধ্যতা আরও ভাল তাপীয় শক প্রতিরোধের আছে।