ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК PSZ И FSZ НА УПРУГОСТЬ, ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТЫХ ОГНЕУПОРНЫХ БЕТОНОВ

摘要

Доказано, что добавление частично стабилизированного циркония (PSZ) улучшает упругие, термомеханические и структурные свойства высокоглиноземистых низкоцементных бетонов. В самом деле, этот многофазный материал является первым и самым главным с очень высокой твердостью. Добавленный в качестве основного, цирконий способствует укреплению огнеупорных бетонов. Кроме этого, мартенситный переход этого оксида происходит при достижении температуры 1170 °С с незначительным расширением объема (3—5 %), наделяя материал хорошей устойчивостью к тепловому удару. Однако использование подобных оксидов в получении бетона может иногда быть проблематичным, известно, что эффективность добавки трудно предусмотреть в полном спектре размера их частиц. Это явление объясняется разрушением большинства частиц большего размера во время спекания при высоких температурах, влияющим на свойства на выходе. Полностью стабилизированный цирконий (Р82) дает преимущество, будучи стабильным в широком диапазоне температур, и добавленный к композиции огнеупорного бетона позволит получить все свойства без разрушения зерен. С этой точки зрения, были получены высокоглиноземистые призматические и цилиндрические образцы бетонов на основе PSZ (97 % ZrO_2/3 % CaO),FSZ (92 % ZrO_2/ 8 % Y_2O_3) и смеси обоих. Первый образец содержит 13,75 % Р82, второй их них состоит из того же количества FSZ, в то время как последний из них — из смеси 6,875 % PSZ, и 6,875 % FSZ. Реактивный глинозем, цемент и табулярный глинозем составляют остальные заготовки. После спекания были проведены стандартные процедуры контроля на выходе. Плотность и пористость определяли в соответствии с DIN EN 993-1. Механическая прочность и модуль разрыва были определены измерениями в соответствии с DIN EN 993-1. До рассмотрения упругих свойств были вычислены модуль Юнга (МОЕ) и соотношение Poisson с помощью анализатора резонансной частоты затухания (КЕБА). Устойчивость к температурному удару была определена в соответствии с международными стандартами в расплавлененном при 800 °С алюминии. Измерения MOR и MOE после каждого температурного проводились в конце работы. Все результаты сравнивали с теми же результатами смеси, содержащей 100 % табулярный глинозем. Анализ на сканирующем электронном микроскопе (SEM) помогли понять механизмы явлений, происходящих в микроструктуре каждого бетона во время подобного термического удара. Обзор подчеркивает уместность добавления обоих циркониев и пригодность для промышленного применения FSZ, принимая во внимание стоимость этого сырья.