吕李华 丁冬海 肖国庆

1）山西工程技术学院土木与建筑工程系 山西阳泉045000

2）西安建筑科技大学材料科学与工程学院 陕西西安710043

为解决纳米碳在应用过程中难分散、易氧化、成本高等问题，研究者们致力于纳米碳／氧化物复合粉的制备［1-2］。将碳材料与氧化物物理混合制备复合粉，可有效提高含碳耐火材料的力学性能及抗氧化性［3-4］，但是物理混合法制备的复合粉中氧化物与碳材料结合效果不理想，引入的碳材料在耐火材料中分布欠均匀，限制碳材料优势性能的发挥；采用化学合成法制备碳／氧化物复合粉［5］，提高了耐火材料的抗热震性和抗侵蚀性，但存在制备工艺复杂、反应温度较高、原料成本较高等缺点。燃烧合成是近几十年发展起来的可制备无机材料的新技术，其基本特征是利用外部提供的能量，诱发高放热化学反应体系局部发生化学反应，此化学反应以燃烧波形式蔓延过反应体系，燃烧波蔓延过后，反应物转化为产物。为此，以MgC2O4、MgO2、Al2O3及Al粉为原料，通过铝氧反应产生高热量维持燃烧波蔓延来制备C／MgAl2O4复合粉，以此来探索合成工艺简单、周期短、能源消耗少、适用于耐火材料的碳／氧化物复合粉的合成。

1 试验

1.1 试样制备

本试验用原料包括：草酸镁，w（MgC2O4）≥99.0%；过氧化镁，w（MgO2）≥30.0%，其余为MgO；Al2O3粉，w（Al2O3）≥99.0%；Al粉，w（Al）≥99.0%。

燃烧合成C／MgAl2O4粉体的配比见表1。称料，在球磨机中干混40 min后，在2 MPa下成型为φ20 mm×30 mm的圆柱试样，将φ20 mm×2 mm的Ti-C片引燃剂置于圆柱样上部，最后把试样放入自制燃烧合成反应器内，并使反应器中钨丝与Ti-C片接触，接通电源使钨丝发热，点燃引燃剂，引燃剂反应释放热量引燃反应体系，在燃烧波蔓延过后反应物转化为产物。……