姜广坤,王玺堂,刘 浩

(武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地,湖北武汉,430081)

CaO-M gO-SiO2系耐火纤维是一类生物可溶性耐火纤维,其不仅能满足高温使用的一般要求,而且在生理肺液中具有良好的溶解性,降低了传统耐火纤维在制备、运输和使用中对人体的危害性,具有较广阔的应用前景[1-2]。在保证溶解性的同时,如何提高此类纤维的使用温度是一个研究重点,而使用温度受纤维析晶行为的影响,所以进行相关研究以改善纤维使用性能具有重要的意义。

笔者所在的课题组针对CaO-M gO-SiO2系耐火纤维的成分设计、析晶行为和溶解性能等开展了一系列的研究工作。结果发现,适当调整纤维的化学组成,引入ZrO2、A l2O3和Y2O3等添加剂,可在一定程度上提高纤维的使用温度和溶解性能[3-7]。本文以上述研究为基础,在CaO-M gOSiO2系耐火纤维化学组成中引入少量氯化物,研究其对纤维析晶和溶解行为的影响。

1 试验

以硅灰石、滑石、石英砂为主要原料,分别以NaCl、KCl、M gCl2为添加剂,在感应炉中采用熔融喷吹法制备CaO-M gO-SiO2系耐火纤维。纤维化学组成为:w(CaO)为23%～25%、w(M gO)为5%～6%、w(SiO2)为66%～68%。添加剂加入量均为0.5%(质量分数)。加入NaCl、KCl、M gCl2三种添加剂所制试样分别编号为B1、B2、B3,另外,不加添加剂的试样编号为B0。

将试样制成粒径为180目的细粉,用STA 449型综合热分析仪测量纤维的晶化温度;用X′Pert PRO M PD型X射线衍射仪测定纤维经900℃保温3 h后析出的晶型。

表1 Gamble溶液的化学组成Table 1 Chemical com positions of Gamble solution

纤维的溶解性试验在循环的模拟人体肺液(Gam ble溶液)中进行,Gam ble溶液的化学组成如表1所示。……