Výzkum aplikace nanouhlíkových materiálů, jako je grafen v refraktech - stroj na balení grafitu PUDA

2 Vliv nanouhlíkových materiálů na multiuhlíkové refraktátory

Zdrojem uhlíku uváděným v tradičních refraktech obsahujících uhlík je většinou grafit. Podle množství grafitu je rozdělen na multiuhlíkové refraktáty a nízkouhlíkové refraktáty. Obecně se má za to, že refraktory obsahující uhlík s obsahem grafitu ne vyšším než 8% se stávají nízkouhlíkovými refraktory a refraktory obsahující uhlík s obsahem grafitu vyšším než 8% se stávají multiuhlíkovými refraktory.

Studie ukázaly, že zavedení grafitu může zvýšit tepelnou odolnost proti nárazům a odolnost žáruvzdorných výrobků proti korozi. Pokud je však obsah grafitu příliš vysoký, oxidační odolnost žáruvzdorných výrobků se zhorší. Grafit bude interagovat se vzduchem při použití při vysokých teplotách. Kyslík reaguje na vytváření plynů CO a CO2, které způsobují zvýšení pórovitosti žáruvzdorných výrobků, snižují odolnost žáruvzdorných materiálů proti korozi a tím snižují životnost žáruvzdorných materiálů; nadměrný uhlík v procesu výroby oceli, zvýší obsah uhlíku v roztavené oceli, což je vlivný faktor, který není rozhodující pro výrobu nízkouhlíkové oceli a čisté oceli; proces ztrát uhlíku je doprovázen velkým množstvím tepelných ztrát, které neumožují úspory energie a snižování emisí v procesu výroby oceli a zvyšují výrobní náklady na výrobu oceli. . Pokud je však obsah grafitu snížen samostatně, odolnost proti tepelnému šoku a odolnost žáruvzdorných výrobků proti korozi se výrazně sníží. Není to namáhá zachování žáruvzdorných vlastností.

Uhlíkové nanotrubiky a grafen v uhlíkových nanomateriálech byly poprvé objeveny v letech 1991 a 2004. Díky svým jedinečným vlastnostem přitahovali pozornost mnoha učenců. Zároveň se očekává, že zlepší mechanické vlastnosti nízkouhlíkových refraktářů. Zdroj uhlíku. Mnoho vědců studovalo vliv nanouhlíkových materiálů na vlastnosti žáruvzdorných materiálů v kontextu multiuhlíkových materiálů a získalo mnoho výsledků. Například Zhu et al. použil uhlíkové nanotrubičky k částečné nebo úplné výměně grafitu vloček a použil stejný proces přípravy k přípravě refraktářů hořčíku a uhlíku. , A studoval rozdíly v mikrostrukturě, mechanických vlastnostech a tepelné odolnosti rázů magnezit-uhlíkových refraktářů s uhlíkovými nanotrubičkami jako zdrojem uhlíku a grafitem vloček jako zdrojem uhlíku. Experimenty ukazují, že když se uhlíkové nanotrubiky používají jako zdroj uhlíku a slinují při teplotě 1000 °C a 1400 °C, vykazují vyšší mechanické vlastnosti než zdroje uhlíku z grafitu. Tento výsledek ukazuje, že uhlíkové nanotrubiky se používají jako zdroj uhlíku, který má být přidán do žáruvzdorných výrobků z hořčíku a uhlíku. Žáruvzdorné výrobky z hořčíku a uhlíku lze posílit a ztužit. Pro srovnání tepelné odolnosti rázů magnezit-uhlíkových refraktářů také vykazuje lepší výkon než grafit ve vločkách. Tepelná odolnost refraktářů magnezitu a uhlíku s 5% uhlíkovými nanotrubičkami je ekvivalentní odolnosti magnezito-uhlíkových refraktářů s 10% grafitem ve vločkách.

QinghuWang et al. připravil al2O3-C refraktály obsahující nano listy oxidu grafenu (GON) s hliníkem, křemíkem a SiO2 jako přísadami. Výsledky ukázaly, že ve srovnání s al2O3-C refraktory bez GON, Al2O3-C refraktátory dopované GON Normální teplotní modul materiálu prasknutí (CMOR), flexurální modul (E), křivky síly a posunutí a další mechanické vlastnosti byly vylepšeny. Toto zlepšení je připisováno posilujícímu účinku gonů při 800 °C a synergickému posilujícímu účinku s grafitové vločky a tvorbou vousů in situ při teplotě 1000 ~1400 °C. Tabulka 1 ukazuje konkrétní údaje experimentu.

Tabulka 1 Modul prasknutí při pokojové teplotě a pružný modul různých množství vzorků nanosheetů oxidu grafenu vypálených při různých teplotách

Tianbin Zhu et al. studoval účinky nanotrubiček oxidu grafitového (GONS), uhlíkových nanotrubiček (CNT) a uhlíkové černé (CB) na vývoj mikrostruktury, mechanické vlastnosti a termomechanické vlastnosti refraktářů magnezitového uhlíku. Porovnává se s tradičními magnezitombonovými refraktáři obsahujícími 10% vločkového grafitu připraveného za stejných podmínek. Vzhledem k existenci nanouhlíku a tvorbě keramické fáze in situ v MAGI. Složka obsahující uhlíkové nanotrubiky má vyšší modul prasknutí za studena po koksování při 1000 °C a 1400 °C a přidání nanokarbonu zlepšuje tepelnou odolnost materiálu proti nárazům.

AtulVMaldhure et al. použil dusičnan niklu jako katalyzátor a fenolickou pryskyřici jako pojivo ke studiu vlivu syntézy uhlíkových nanotrubiček na in situ na vlastnosti refraktorií hořčíku a hliníku a uhlíku. Experimenty ukazují, že 3% dusičnanu niklu může katalyzovat modifikace a strukturální přeskupení fenolické pryskyřice v procesu tepelného zpracování za účelem vytvoření uhlíkových nanotrubiček a syntéza uhlíkových nanotrubiček in situ zvyšuje mechanické vlastnosti žáruvzdorných výrobků z hořčíku a hliníku a uhlíku. Tlakové síly při pokojové teplotě při 800 °C, 1000 °C, 1200 °C a 1400 °C se zvyšují o 10,15 %, 30,75 %, 41,09 %, 25,62 %. Současně se zvyšuje objemová hustota výrobku a snižuje se pórovitost, což vede k dalšímu zlepšení oxidační odolnosti žáruvzdorných výrobků z hořčíku a hliníku a uhlíku.

Guo Wei et al. použil ferocén jako katalyzátor a fenolickou pryskyřici jako pojivo ke studiu vlivu přídavku ferocénu na výkon refraktářů hliníku a uhlíku. Experiment ukázal, že přídavek ferocénu by měl být v rozmezí 0-2%, zejména Po tepelném zpracování při teplotě 1000 °C je prospěšné zlepšit mechanické vlastnosti výrobku a protože přidání ferocénu katalyzuje fenolickou pryskyřici v procesu tepelného zpracování, vnitřek výrobku tvoří uhlíkové nanomateriály in situ a uhlíkové nanomateriály vytvořené in situ pomáhají Reaguje s přísadou Si na formu vousů β-SiC , což dále zlepšuje pevnost žáruvzdorného hliníku a uhlíku. Přidání katalyzátoru však nemůže změnit oxidační odolnost refraktářů hliníku a uhlíku.

V kontextu multiuhlíkových materiálů lze zlepšit mechanické vlastnosti žáruvzdorných materiálů bez ohledu na to, zda jsou uhlíkové nanomateriály přidány přímo nebo zda jsou uhlíkové nanomateriály syntetizovány in situ. Po tepelném zpracování grafitové a nanouhlíkové materiály společně zlepšují mechanické vlastnosti žáruvzdorných materiálů. Když se do žáruvzdorných produktů přidá určitý antioxidant, nanouhlíkové materiály s větší pravděpodobností interagují s keramickými vousy s určitými antioxidačními vlastnostmi a dále zlepšují žáruvzdorné vlastnosti. Houževnatost. Vzhledem k existenci určitých defektů v nanouhlíkových materiálech je náchylná k oxidaci a strukturálním změnám, což vede k nanouhlíkovým materiálům, které nemohou zcela nahradit grafit jako zdroj uhlíku pod multiuhlíkovým pozadím, a účinek částečné výměny grafitu jako zdroje uhlíku je relativně dobrý.

Avšak na pozadí multiuhlíkových nanomateriálů, když jsou přímo přidány uhlíkové nanomateriály, je výzkum mechanismu změny struktury uhlíkových nanomateriálů se zvýšením teploty stále nejasný, zejména při teplotách nad 1400 °C, výzkum se příliš neúčastnil. V různých atmosférách, jako je vliv oxidační atmosféry a snížení atmosféry na nanouhlíkové materiály, výše uvedený výzkum nezaměřuje výzkum. Proces zavádění nanouhlíkových materiálů metodou růstu in situ může do určité míry katalyzovat betonový reflexní mechanismus keramických fázových vousů a vyžaduje další diskusi.

PUDA ventilový vak balicí stroj pro grafitový prášek:

šroubovací pytlovací stroj

různé práškové granulované materiály a sypký osud je 0,1-0,5T/m³
jako je uhličitan vápený, černý a bílý uhlík, grafit a kaolin atd.