Al2O3-SiC-C高炉铁沟浇注料研究新进展

近日，《Journal of the European Ceramic Society》刊发李亚伟教授团队最新研究成果：“Critical roles of synthetic zeolite on the properties of ultra-low cement-bonded Al₂O₃-SiC-C castables”：合成沸石对超低水泥结合Al₂O₃-SiC-C浇注料性能的影响。

 论文第一单位是武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，第二单位是高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心。中心研究生单江博为第一作者，李亚伟教授为第一通讯作者，其他共同作者包括廖宁，Mithun Nath，潘丽萍，桑绍柏。

 论文简介：铝酸钙水泥结合Al₂O₃-SiC-C由于具有足够的初始强度和可操作性，在实际中得到了广泛的应用。然而，高含量水泥引入会形成低熔点相，导致高温性能的恶化。本研究的目的是通过引入高纯合成沸石来优化超低水泥结合Al₂O₃-SiC-C浇注料的综合性能。研究了添加剂对浇注料性能和水泥水化性能的影响。结果表明，沸石具有以下优点:它通过增强Ca²⁺的物理吸附和潜在的化学络合来促进水泥的水化，并最终在25℃诱导主要的板状水合物(C₂AH₈)生长。在水泥用量较少的情况下，C₂AH₈的形成有利于提高生坯强度。用0.5 wt.%合成沸石替代水泥，降低CaO含量，提高了水泥的高温性能。

Fig. 1: Schematic diagram of the hydration process of CAC.

Fig.2 CMOR (cold modulus of rupture) and CCS (cold compression strength) of Al₂O₃-SiC-C castables.

Fig.3 HMOR of Al₂O₃-SiC-C castables at 1450 ℃.

Fig. 4: XRD patterns of CAC pastes without (a) and with (b) synthetic zeolite cured at 25 ℃.

Fig.5: SEM images (SE) of specimen R (6h(a), 12h(b), 18h(c), 24h(d)) and CZ (6h(e), 12h(f), 18h(g), 24h(h)).

这项工作得到了国家自然科学基金辽宁联合基金重点项目(U1908227)、国际（地区）合作与交流项目（No. 51950410587）、面上项目（No. 5187221)的资助。

附论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.07.035