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氧化镁制品

作者:admin 发布日期: 2019-11-20 二维码分享

氧化镁制品属碱性耐火材料。氧化镁的熔点很高,所以使用温度也很高,在氧化气氛中可使用至2000,在还原气氛中可使用到1700以上。由于抗碱性炉渣侵蚀性强,适于冶炼很多种金属、贵金属、重金属和稀有金属。氧化镁陶瓷制品生产方法:酒精泥浆浇注成型法、水泥浆浇注成型法、等静压成型法、挤泥机成型法以及机压成型法。

酒精法泥浆浇注成型法适用于生产氧化镁坩埚、热电偶管、炉管、绝缘管、圆棒、薄片形状等产品。

以高纯氧化镁为原料。国产高纯氧化镁的化学成分见表14-18.

洛阳耐火材料研究院利用国产原料,在三相电弧炉中熔制高纯电熔镁砂的化学成分见表14-19.


将上述高纯电熔镁砂破碎、粉碎使粒度小于0.5mm,然后经过强磁选机除铁,一般不少于两遍,存放在完全密封塑料袋和容器中,防止电熔镁砂产生水化作用。

酒精泥浆料的制备是,先将小于0.5mm的颗粒料用干法细磨使粒度小于200目,然后加酒精湿法细磨(用刚玉质球磨)。泥浆料的粒度小于2μm的在70%以上.制成酒精泥浆的密度在1.9~2.0g/cm3。

用石膏模浇注成型。石膏模的放尺率13%~14%。一般中、小型制品均可采用上注法成型。坯体自然干燥后修坯,除掉毛边和磨光,在80~100加热干燥48h。制品在高温窑中经1780~1800保温2~4h烧成,总烧成时间35~45h.

电熔镁砂也易产生水化反应,即电熔镁砂可以吸收空气中的水分反应生成氢氧化镁。水化反应产物造成体积膨胀使制品产生开裂并逐步粉化。所以用水法泥浆浇注成型增加很多困难,必须采取防止产生水化的措施。

对氧化镁粉料要进行水化处理,即在氧化镁粉料中加入蒸馏水进行充分水化,使原料中含水在32%左右。水化后的粉体在1450~1600保温6~8h烧成,原料烧成后的真密度在3.50~3.55g/cm.

烧成后的料块在球磨机中(刚玉质同介质磨)干磨45~90h,然后加入蒸馏水湿磨75~90min,泥浆密度1.70~1.80g/cm,pH值=7~8,在石膏模中浇注成型,吸浆速度0.15~1.5mm/min。值得注意的是要尽可能缩短工艺流程时间。脱模后在通风情况下,缓慢升温加热到70左右,干燥24h,然后在1250进行焙烧。坯体冷却整形后在1750~1800保温4h烧成。水法泥浆浇注制品的工艺流程如图14-4所示。


用水法生产氧化镁陶瓷制品时,可以通过加入氧化铈(CeO2)或氧化铒(ErO)的方法,控制方镁石悬浮体的水化。因此,由于水化作用,尚不能用水法泥浆浇注成型大型氧化镁制品。

以高纯电熔镁砂,经破粉碎、细磨加工制成粒度小于20μm,小于20μm在30%以上的粉料做原料,用特制的橡胶模具(小件放尺率10%~20%,大件放尺率30%),在等静压机中经180~200MPa压力成型,在高温窑内经1780~1800℃保温4h烧成,总烧成时间35~45h。用等静压成型的氧化镁陶瓷制品较用泥浆成型的制品热稳定性高,使用效果好。

氧化镁高温绝缘材料是用于磁流体发电机的绝缘材料。这种设备功率大、转换效率高,但由于机体内气流温度高(2500℃)、气流速度大(800~100m/s),气体中含钾离子多,对高温绝缘材料炉衬侵蚀厉害,而且在操作时升温、降温时间都非常短(只有几秒钟),所以对高温绝缘材料炉衬要求很高。

洛阳耐火材料研究院研制和生产的氧化镁绝缘材料是以高纯电熔镁砂为原料,以石油橡胶溶液作结合剂,采用机压成型,成型压力100MPa,经1800℃高温烧成。

洛阳耐火材料研究院生产的氧化镁陶瓷制品的理化性能指标见表14-20.

用酒精法和水法泥浆浇注氧化镁制品的理化性能及其比较见表14-23.用水法泥浆浇注成型制品时,加入少量氧化铈或氧化铒对制品性能的影响见表14-24.

洛阳耐火材料研究院生产等静压成型氧化镁坩埚的理化性能见表14-25。

洛阳耐火材料研究院生产磁流体发电用氧化镁绝缘材料的性能见表14-26、表14-27.


氧化镁的稳定晶型为立方晶型,熔点2800℃,真密度3.8g/cm,莫氏硬度6,氧化镁陶瓷制品的耐压强度较低约300MPa,20~1000平均线膨胀系数较大13.5×10-6-1,20~1700℃的平均线膨胀系数15.6×10-6-1,100~1000℃的热导率4.2~33.5W·(m·K)-1,1000℃的电阻率1×10Ω·cm,1600℃的电阻率5×10Ω·cm,氧化镁制品在氧化气氛中可使用至2000~2200℃,在还原气氛中使用至1700℃,在真空中使用至1600~1700℃.氧化镁是碱性氧化物材料,对碱性材料抵抗力强,对酸性材料抵抗力较差。氧化镁制品可以做成熔炼铁、镍、铀、钍、锌、铝、钠、钼、镁、铜、铂等金属的坩埚,各种高温炉的炉管及炉衬材料。测量温度大于1800℃的热电偶保护管和绝缘管。用等静压成型的高纯氧化镁坩埚热稳定性高,制成的坩埚在熔炼稀有金属、铂等贵金属及合金类时,使用寿命长、效果好。

在新型燃油磁流体发电设备中,燃烧气体中含有较多的钾离子、气温高(2500℃)、流速大、温度波动大且频繁,使用高纯氧化镁质的绝缘材料取得良好的效果

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