碳化硅對澆注料強(qiáng)度影響

　　高強(qiáng)耐磨耐火澆注料是高強(qiáng)低水泥系結(jié)合物質(zhì)膠結(jié)剛玉、碳化硅等物質(zhì)而形成的耐磨耐火混凝土。

　　剛玉為三方晶系礦物，熔點高達(dá)2050℃，熱膨脹系數(shù)為8.6×10-6K-1,屬于抗熱震性中等偏下的物質(zhì)。剛玉的硬度為9,僅低于金剛石和少數(shù)人工合成高硬礦物。剛玉制品具有很高的強(qiáng)度。例如，氧化鋁陶瓷的耐壓強(qiáng)度可達(dá)2000MPa;抗折強(qiáng)度可達(dá)250MPa以上，1000℃熱態(tài)抗折強(qiáng)度為150MPa。所以，澆注料中的剛玉具有很強(qiáng)抵抗磨損的性質(zhì)。

　　碳化硅以其高硬度、能導(dǎo)電、耐高溫、強(qiáng)度大的性能被廣泛用于磨料、發(fā)熱體、結(jié)構(gòu)陶瓷和耐火材料。碳化硅莫氏硬度為9.5。其中，黑碳化硅的維氏硬度為HV=30380?32340MPa，性脆而鋒利，被用于研磨灰鑄鐵、有色金屬、非金屬以及石材、陶瓷、玻璃等硅酸鹽材料。綠碳化硅HV=31360?33320MPa，切削力強(qiáng)，自銳性好，但脆性更大些，被用于磨削硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃等硬度高、脆性大的材料。所以，澆注料中的碳化硅具有很強(qiáng)抵抗磨損的性質(zhì)。

　　高強(qiáng)度耐磨澆注料的難點主要在于克服碳化硅的負(fù)面影響方面。碳化硅顆粒本身具有很好的耐磨性。加入碳化硅后，也有利于提高澆注料的抗侵蝕、抗熱震性能。但是，碳化硅晶體的離子鍵成分少，較難被極性物質(zhì)潤濕。

　　加入碳化硅后，耐火澆注料的需水量增大，強(qiáng)度降低。

　　增加碳化硅摻量后，耐火澆注料的需水量從6.0%增加到6.4%。如果不釆取其他措施，澆注料的強(qiáng)度將受到影響。

    將碳化硅摻量從1%提高到5%，可以提高經(jīng)110~1500℃熱處理后耐火澆注料的強(qiáng)度。但是，將碳化硅摻量從5%提高到9%，經(jīng)1100℃熱處理后澆注料的強(qiáng)度將受到影響。摻加碳化硅后，經(jīng)110℃處理后澆注料的耐磨性幾乎沒有改善;經(jīng)1100℃處理后，碳化硅摻量為1%?5%的澆注料的耐磨性稍有改善，但碳化硅摻量為5%~9%的澆注料的耐磨性卻變差。

　　所以，為充分發(fā)揮剛玉、碳化硅原料的特性，提高耐火澆注料的耐磨性，必須合理選擇和調(diào)配水泥、微粉、化學(xué)外加劑，提高澆注料經(jīng)各溫度處理后的強(qiáng)度和改善線變化，產(chǎn)生牢固、可靠的結(jié)合。由此就可以避免剛玉、碳化硅顆粒的脫落，防止磨粒侵入澆注料，在相對運(yùn)動中破壞澆注料的組織，獲得良好的耐磨性。