轻量化耐火材料制备及性能研究新进展

近日，李亚伟教授团队最新研究论文：“Role of Mg(OH)₂ in pore evolution and properties of lightweight brine magnesia aggregates” Mg(OH)₂在轻质卤水镁砂骨料孔隙演化和性能中的作用，在《Journal of European Ceramic Society》期刊发表（IF=6.364）。

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，第二单位是武汉科技大学高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心。第一作者为研究生白玉，通讯作者徐义彪，其他共同作者包括武汉科技大学李亚伟、鄢文、戴亚洁以及王庆虎老师。

(a) MH0, (b) MH20和(c) MH40在加热过程中的孔隙演变示意图

在1500℃烧结后试样的 (a) 相对密度, (b) 气孔率和 (c) 线性收缩率

试样在不同温度下测量的热导率

试样的(a)抗折强度以及(b)残余强度保持率

论文简介：使用高纯MgO团聚体及Mg(OH)₂成孔剂来制备轻质氧化镁骨料，研究了气孔演变过程及其与相关性能的关系。Mg(OH)₂分解增加了团聚体间气孔数量，进而影响了气孔率和气孔结构。当Mg(OH)₂添加量为0-20wt%时，团聚体间的气孔会转化为开口气孔及封闭的小孔，有效降低了热导率，形成的闭气孔可以吸收热应力，诱导裂纹偏转，提高了抗热震性。小孔也有利于致密(Mg, Fe)O侵蚀层形成，防止炉渣进一步渗透。然而，进一步增加Mg(OH)₂会导致大量开口气孔的形成，这大幅降低了试样的抗热震性和抗渣性。含20wt% Mg(OH)₂的试样表现出最佳的整体性能，闭气孔率为5.1%，500℃时的热导率为16.6W/(m•k)，残余抗折强度保持率为32.3%，抗渣性能与致密氧化镁相当。

这项工作得到了国家自然科学基金(项目号: U21A2058和U1908227)与湖北省自然科学基金(项目号:2020BH010)的资助。

附：论文链接https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2023.02.015