硼化物是用硼和金屬元素人工合成的結晶相物質。種類很多,目前已達近百種。其中金屬硼化物的熔點都在1800℃以上。其化合形式有:M2B,MB,M2B2,MB2,M2B5,MB4,MB6及MB12(M代表金屬元素)8種。其中以稀土金屬硼化物為最多,這說明硼具有其他元素所沒有的特殊結合形式。
硼化物在結晶結構上,硼原子多數形成鏈狀,二維的層狀和三維的架狀結構,這些骨架與金屬原子是以共價鍵結合的。
金屬硼化物的工業合成方法有:
(1)金屬與硼元素直接反應法;
? ? ? ? (2)金屬氧化物與硼的還原法;
? ? ? ? (3)金屬氧化物與硼化物加碳還原法;
? ? ? ? (4)金屬鹵化物的氫還原法;
? ? ? ? (5)溶鹽電解法;
? ? ? ? (6)硼化物的金屬還原法;
? ? ? ? (7)燃燒合成法等。
以合成的硼化物為基本原料,采用粉末冶金工藝方法生產的耐火制品,即為硼化物耐火材料。
硼化物的種類很多,應用較多的主要是硼化鋯制品和硼化鈦制品。
一、硼化物耐火材料的性能
? ? 硼化物耐火材料的熔點高,硬度大,化學穩定性好,突出的性質是抗熱震性好并具有金屬性能。
二、制品的生產工藝
? ? 通常將合成的硼化物原料經精選、粗碎、磨細(至小于5min)后,再配料、成型、干燥、燒結或熱壓燒結制得的制品。
(一)擠壓法
? ? 在硼化物粉料中加入8%~10%的糊精,油酸等有機混合物作為結合劑,經過混合,真空練泥,困料等工序后,在擠泥機中成型,再經干燥,素燒以排除坯體中的結合劑,在氫氣的保護下,于鉬絲爐中或高頻真空爐中燒成。燒結溫度一般為1600~2100℃,保溫1~2h。各種硼化物的測溫套管,均可采用此法制造。
(二)等靜壓法
? ? 在硼化物粉料中加入少量聚乙烯醇作為結合劑,將泥料裝入橡塑模具內,在等靜壓機上以壓力成型,經干燥,在氫氣保護下的鉬絲爐或高頻真空爐內燒成。燒成溫度和保溫時間同上述的擠壓法,但此法生產的制品的體積密度比擠壓法制品高。
(三)熱壓法
? ? 將硼化物粉料直接裝入石墨模具內,在石墨熱壓爐中邊加熱,邊加壓燒結。一般壓力為25~35MPa,燒成溫度大于1600℃。此法能制造出致密的(體積密度達理論密度95%以上),性能優異的硼化物制品。
(四)直接合成燒結法
? ? 將金屬粉料與硼粉以一定的比例混合均勻后,在高溫高壓下熱壓燒結。這種方法是使粉料通過固相反應合成硼化物原料,同時進一步將原料燒結成致密制品。即此法是從原始物料一步完成,可謂一步法。(上述的幾種方法是先合成硼化物原料,第二步再用硼化物原料生產制品,即二步法)。
三、制品的用途
? ? 硼化物制品用途越來越廣,特別是硼化鋯用做鋼水連續測溫套管,定徑水口鑲嵌內套,與不黏結,不被鋼水、熔渣侵蝕的性能,可多爐使用。其次做火箭噴嘴材料,各種有色金屬的熔煉坩堝,使用量增大。作為高溫無潤滑軸承耐磨部件正在開發中。
上一篇:如何發現和處理紅窯、結圈及停窯 下一篇:提高轉爐爐齡的措施
TAG標簽:
耐火磚
河南耐火磚
高鋁磚
剛玉磚
耐火磚價格
河南耐火材料廠