Riċerka dwar l-applikazzjoni ta 'materjali nano-karbonju bħal graphene fil-magna tal-ippakkjar tal-grafita refrattarji-PUDA

2 L-influwenza tal-materjali nanokarboniċi fuq ir-refrattarji multikarboniċi

Is-sors tal-karbonju msemmi fir-refrattarji tradizzjonali li fihom il-karbonju huwa fil-biċċa l-kbira grafit. Skont l-ammont ta' grafit, huwa maqsum f'refrattarji b'ħafna karbonju u f'refrattarji b'livell baxx ta' karbonju. Huwa ġeneralment maħsub li r-refrattarji li fihom il-karbonju b'kontenut ta' grafita mhux ogħla minn 8% isiru Refrattarji b'livell baxx ta' karbonju, u r-refrattarji li fihom il-karbonju b'kontenut ta' grafita ogħla minn 8 % isiru refrattarji multikarbonji.

Studji wrew li l-introduzzjoni tal-grafita tista 'żżid ir-reżistenza għal xokk termali u r-reżistenza għall-korrużjoni ta' prodotti refrattarji. Madankollu, jekk il-kontenut tal-grafita jkun għoli wisq, ir-reżistenza għall-ossidazzjoni tal-prodotti refrattarji tmur għall-agħar. Il-grafit jinteraġixxi mal-arja waqt l-użu f'temperatura għolja. L-ossiġnu jirreaġixxi biex jiġġenera gassijiet CO u CO2, li jikkawżaw li l-porożità ta' prodotti refrattarji tiżdied, titnaqqas ir-reżistenza għall-korrużjoni ta' materjali refrattarji, u b'hekk titnaqqas il-ħajja tas-servizz ta' materjali refrattarji; karbonju eċċessiv fil-proċess tal-produzzjoni tal-azzar, Dan iżid il-kontenut tal-karbonju fl-azzar imdewwar, li huwa fattur influwenti li ma jwassalx għall-produzzjoni ta' azzar b'livell baxx ta' karbonju u azzar nadif; il-proċess tat-telf tal-karbonju jkun akkumpanjat minn ammont kbir ta' telf ta' sħana, li ma jwassalx għall-iffrankar tal-enerġija u t-tnaqqis tal-emissjonijiet fil-proċess tal-produzzjoni tal-azzar, u jżid l-ispiża tal-produzzjoni tal-produzzjoni tal-azzar. . Madankollu, jekk il-kontenut tal-grafita jitnaqqas waħdu, ir-reżistenza għal xokk termali u r-reżistenza għall-korrużjoni ta' prodotti refrattarji jitnaqqsu ħafna. Dan ma jwassalx għall-preservazzjoni ta' proprjetajiet refrattarji.

In-nanotubi tal-karbonju u l-grafen fin-nanomaterjali tal-karbonju ġew skoperti għall-ewwel darba fl-1991 u fl-2004, rispettivament. Minħabba l-proprjetajiet uniċi tagħhom, huma ġibdu l-attenzjoni ta 'ħafna studjużi. Fl-istess ħin, huma mistennija li jtejbu l-proprjetajiet mekkaniċi ta' refrattarji b'livell baxx ta' karbonju. Sors tal-karbonju. Ħafna studjużi studjaw l-influwenza ta 'materjali nano-karbonju fuq il-proprjetajiet ta' materjali refrattarji fil-kuntest ta 'multi-karbonju, u kisbu ħafna riżultati. Pereżempju, Zhu et al. uża nanotubi tal-karbonju biex jissostitwixxi parzjalment jew kompletament il-grafit tal-flake u uża l-istess proċess ta' preparazzjoni biex iħejji refrattarji tal-manjeżju-karbonju. , U studja d-differenzi fil-mikrostruttura, il-proprjetajiet mekkaniċi, u r-reżistenza għal xokk termali tar-refrattarji tal-manjeżja-karbonju b'nanotubi tal-karbonju bħala s-sors tal-karbonju u l-grafit tal-flake bħala s-sors tal-karbonju. L-esperimenti juru li meta n-nanotubi tal-karbonju jintużaw bħala sors tal-karbonju u jiġu sinterati f'temperatura ta' 1000°C u 1400°C, dawn juru proprjetajiet mekkaniċi ogħla mis-sorsi tal-karbonju tal-grafita. Dan ir-riżultat juri li n-nanotubi tal-karbonju jintużaw bħala sors tal-karbonju li għandu jiżdied mal-prodotti refrattarji tal-manjeżja-karbonju. Il-prodotti refrattarji tal-manjeżja-karbonju jistgħu jissaħħu u jissaħħu. Għat-tqabbil tar-reżistenza għax-xokk termali tar-refrattarji tal-manjeżja-karbonju, dan juri wkoll prestazzjoni aħjar mill-grafit tal-flake. Ir-reżistenza għal xokk termali ta' refrattarji manjeżja-karbonju b'nanotubi tal-karbonju ta' 5% hija ekwivalenti għal dik ta' refrattarji tal-manjeżja-karbonju b'grafit ta' 10%.

QinghuWang et al. ħejja refrattarji Al2O3-C li fihom nanosheets tal-ossidu tal-grafin (GONs) b'aluminju, silikon u SiO2 bħala addittivi. Ir-riżultati wrew li meta mqabbla mar-refrattarji Al2O3-C mingħajr GONs, ir-refrattarji Al2O3-C idduplikaw mal-GONs Il-modulus normali tat-temperatura tal-materjal tal-ftuq (CMOR), il-modulus flexural (E), il-kurvi tal-forza u l-ispostament u proprjetajiet mekkaniċi oħra ġew imtejba. Dan it-titjib huwa attribwit għall-effett ta' tisħiħ tal-GONs f'temperatura ta' 800°C u l-effett sinerġistiku tat-tisħiħ bil-laqx tal-grafita u l-formazzjoni tal-whisker in situ f'temperatura ta' 1000 ~1400°C. It-Tabella 1 turi d-dejta speċifika tal-esperiment.

Tabella 1 Modulus tal-qsim tat-temperatura tal-kamra u modulus flexural ta' ammonti differenti ta' kampjuni tan-nanosheet tal-ossidu tal-grafen sparati f'temperaturi differenti

Tianbin Zhu et al. studja l-effetti tan-nanosheets tal-ossidu tal-grafita (GONS), in-nanotubi tal-karbonju (CNT) u l-iswed tal-karbonju (CB) fuq l-evoluzzjoni tal-mikrostruttura, il-proprjetajiet mekkaniċi u l-proprjetajiet termomekkkaniċi tar-refrattarji tal-manjeżja-karbonju. Jitqabbel mar-refrattarji tradizzjonali tal-manjeżja-karbonju li fihom 10% grafit tal-flake ippreparat taħt l-istess kundizzjonijiet. Minħabba l-eżistenza ta' nanokarbonju u l-formazzjoni in situ tal-fażi taċ-ċeramika fl-AĠ. Il-komponent li fih in-nanotubi tal-karbonju għandu modulu ta' qsim kiesaħ ogħla wara l-kokk f'1000°C u 1400°C, u ż-żieda ta' nanokarbonju ttejjeb ir-reżistenza għax-xokk termali tal-materjal.

AtulVMaldhure et al. uża n-nitrat tan-nikil bħala reżina katalista u fenolika bħala sustanza li tgħaqqad biex tistudja l-effett tas-sintesi in situ tan-nanotubi tal-karbonju fuq il-proprjetajiet tar-refrattarji tal-manjeżju-aluminju-karbonju. L-esperimenti juru li n-nitrat tan-nikil ta' 3 % jista' jikkatalizza l-modifika u l-arranġament mill-ġdid strutturali tar-reżina fenolika fil-proċess tat-trattament bis-sħana biex jifforma nanotubi tal-karbonju, u s-sinteżi in situ tan-nanotubi tal-karbonju ttejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi tal-prodotti refrattarji tal-manjeżju-aluminju-karbonju. Il-qawwiet kompressivi f'temperatura ambjentali ta' 800°C, 1000°C, 1200°C u 1400°C jiżdiedu b'10.15%, 30.75%, 41.09%, 25.62% rispettivament. Fl- istess ħin, id- densità tal- volum tal- prodott tiżdied u l- porożità tonqos, u dan jirriżulta f' aktar titjib tar- reżistenza għall- ossidazzjoni tal- prodotti refrattarji tal- manjeżju- aluminju- karbonju.

Guo Wei et al. uża l-ferroċen bħala katalist u raża fenolika bħala legatur biex jistudja l-effett taż-żieda tal-ferroċen fuq il-prestazzjoni tar-refrattarji tal-aluminju-karbonju. L-esperiment wera li ż-żieda ta' ferrocene għandha tkun fil-medda ta' 0-2%, speċjalment Wara t-trattament bis-sħana f'1000°C, huwa ta 'benefiċċju li jittejbu l-proprjetajiet mekkaniċi tal-prodott, u minħabba li ż-żieda ta' ferrocene jikkatalizza r-reżina fenolika fil-proċess tat-trattament tas-sħana, in-naħa ta 'ġewwa tal-prodott tifforma nanomaterjali tal-karbonju in situ, u n-nanomaterjali tal-karbonju ffurmati in situ jgħinuHa tirreaġixxi mal-addittiv Si biex tifforma β-SiC whiskers , li jkompli jtejjeb is-saħħa tar-refrattorju tal-aluminju-karbonju. Madankollu, iż-żieda ta 'katalizzatur ma tistax tbiddel ir-reżistenza tal-ossidazzjoni tar-refrattarji tal-aluminju-karbonju.

Fil-kuntest ta' multikarbonju, il-proprjetajiet mekkaniċi ta' materjali refrattarji jistgħu jittejbu irrispettivament minn jekk in-nanomaterjali tal-karbonju humiex miżjuda direttament jew jekk in-nanomaterjali tal-karbonju humiex sintetizzati in situ. Wara t-trattament bis-sħana, il-grafit u l-materjali nanokarbonju jtejbu b'mod konġunt il-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjali refrattarji. Meta jiżdied ċertu antiossidant ma' prodotti refrattarji, il-materjali nanokarbonji huma aktar probabbli li jinteraġixxu ma' whiskers taċ-ċeramika ma' ċerti proprjetajiet antiossidanti, u jkomplu jtejbu l-proprjetajiet refrattarji. l-ħjubija. Minħabba l-eżistenza ta' ċerti difetti fil-materjali tan-nanokarbonju, l-ossidazzjoni u l-alterazzjoni strutturali huma suxxettibbli li jseħħu, li jirriżultaw f'materjali nanokarbonji li ma jistgħux jissostitwixxu kompletament il-grafit bħala sors tal-karbonju taħt sfond multikarboniku, u l-effett ta' sostituzzjoni parzjali tal-grafit bħala sors tal-karbonju huwa relattivament tajjeb.

Madankollu, fl-isfond ta' multikarbonju, meta n-nanomaterjali tal-karbonju jiżdiedu direttament, ir-riċerka dwar il-mekkaniżmu tal-bidla fl-istruttura tan-nanomaterjali tal-karbonju biż-żieda fit-temperatura għadha oskura, speċjalment f'temperaturi ogħla minn 1400 °C, ir-riċerka ma kinitx involuta wisq. F'atmosferi differenti, bħall-influwenza tal-atmosfera ossidanti u t-tnaqqis tal-atmosfera fuq il-materjali nanokarboniċi, ir-riċerka msemmija hawn fuq ma saritx riċerka mmirata. Il-proċess tal-introduzzjoni ta' materjali nanokarbonji permezz ta' metodu ta' tkabbir in situ jista' jikkatalizza l-mekkaniżmu ta' riflessjoni konkreta tal-whiskers tal-fażi taċ-ċeramika sa ċertu punt, u jeħtieġ aktar diskussjoni.

PUDA valv borża ippakkjar magna għat-trab tal-grafita:

magna tal-bagging bil-kamin

diversi materjal granulari tat-trab u destin bl-ingrossa huwa 0.1-0.5T/m³
bħal karbonat tal-kalċju ħafif, karbonju iswed u abjad, grafit u kawlina, eċċ.