摘要：当密度分布指数p=2时,根据密度分布函数设计的材料密度和厚度要求,叠层不同组分不同厚度流延膜烧结制备了Mg-Cu密度梯度材料。通过XRD、光学显微镜、SEM、超声波扫描显微镜等对材料显微结构、不同层间结合及平整性、密度进行了表征。结果表明:所制备的Mg-Cu密度梯度材料整体致密,中间层的平整性和平行度较好,结合紧密,不存在明显的界面扩散,密度和厚度方向的分布满足密度分布函数(p=2)要求。

摘要：以Al_(4)SiC_(4)为原料、Y2O3为添加剂,采用无压烧结制备Y_(3)Al_(5)O_(12)–Al4Si C4复合耐火材料,研究Y2O3添加量[0~5%(质量分数)]对复合材料物相组成、微观形貌与力学性能的影响,并通过DFT模拟计算Y^(3+)对Al_(4)Si C_(4)不同晶面表面能的影响。结果表明:高温下Y_(2)O_(3)与Al_(4)SiC_(4)表面固有氧化层形成共晶液相,在复合材料晶界处生成Y_(3)Al_(5)O_(12)和少量Y2SiO5。Y2O3的添加促使Al_(4)Si C_(4)晶粒沿二维平面生长,由不规则状向六方片状转变,这是由于添加剂中Y^(3+)降低了晶面的表面能。复合材料的抗折强度随Y2O3添加量增加呈现先增大后降低趋势,当Y2O3添加量为3%时,尺寸均一的六方片状Al_(4)Si C_(4)晶粒交错生长构筑成骨架结构,Y_(3)Al_(5)O_(12)弥散分布于Al_(4)SiC_(4)晶界处,Y_(3)Al_(5)O_(12)–Al4Si C4复合材料力学性能得到提升,复合材料体积密度、显气孔率和抗折强度分别为2.44 g·cm^(–3)、20.15%和52.7 MPa。

摘要：针对碳化硼陶瓷难烧结、韧性低的缺点,通过引入稀土化合物、SiC、过渡金属硼化物、碳纳米管、石墨烯以及金属相等增强相能够充分发挥碳化硼陶瓷高硬度、高强度的优势,扩大其作为重要结构陶瓷的应用范围。相对而言,SiC与TiB_(2)是目前B_(4)C最有效的增强、增韧相,两者复合添加时,其强韧化机制包括颗粒增韧、固溶强化、热膨胀系数失配导致的裂纹偏转、桥接作用。从不同增强、增韧相与碳化硼间的搭配以及引入方式出发,探讨了碳化硼基陶瓷的强韧化机理与行为,并展望了其多元、多结构体系设计的主要方向。

摘要：以特级矾土（粒度分别为5～3mm、3-1mm、≤1mm、≤0．088mm）、工业SiC（粒度≤1mm）、电熔刚玉（粒度分别为3～1mm和≤0．088mm）和软质黏土粉（粒度≤0．088mm）为原料，按常规生产工艺制备鱼雷罐用烧成A12O3-SiC砖，研究了粒度组成以及硅微粉、活性氧化铝微粉、蓝晶石微粉和红柱石微粉4种添加剂及其加入量（分别为3％、5％和8％）对Al2O3-SiC砖显气孔率、孔径分布和强度的影响，并在钢厂鱼雷罐上对研制的Al2O3-SiC砖进行了实际使用试验。结果表明：以颗粒紧密堆积理论为基础设计原料的粒度组成，加入合适种类和数量的添加剂，能够生产出强度大，显气孔率低，气孔孔径小且分布窄的Al2O3-SiC砖；研制的Al2O3-SiC砖在钢厂鱼雷罐上使用时具有良好的抗渣侵蚀性和抗铁水冲刷性，粘渣少且易清除，使用寿命比普通Al2O3-SiC-C砖延长34．5％。

摘要：温度和应力之间的耦合作用会导致耐火材料产生过大变形,从而危及炉衬结构的稳定性。因此,精确测量变形对于窑炉寿命的设计和预测至关重要。荷重软化温度和蠕变率是评估耐火材料在低应力水平下高温压缩变形的主要方法。然而,将这些方法直接应用于高应力水平工况可能导致顶杆弯曲、断裂和垫片变形等问题。为解决这一难题,提出了基于压力机软件的位移记录功能的基线校准法,用于测试耐火材料在高温下的压缩变形,并详细阐述了该方法的原理和合理性。根据粘土砖和荷重软化温度,测量其不同温度下高温耐压强度,对比其测量偏差,最小为3.2%。利用CT技术检测试验后样品内部孔隙分布,其闭气孔率从3.43%增加至8.10%,并结合物相和典型形貌分析,进一步表明基线校准法具有较高的准确性和实用性。根据试验结果提出了高温耐压强度的判断依据和定义,为耐火材料的研究以及高温窑炉炉衬的设计提供了理论支持。

摘要：针对耐火砖砌电炉盖耐用性差的实际情况，设计制造的预制块极便于组装砌筑整体电炉盖。研究了颗粒粒度组成、形状、结合剂、添加剂、减水剂等工艺因素对电炉盖预制块性能的影响，优化后的配料组成为：8～5mm为10％，5～3mm为20％，3～1mm为20％和1～0mm为20％、细粉总量30％，结合系统以5％CA80水泥、3％～5％的氧化铝微粉或者3％的结合助剂、0．2％的三聚磷酸钠与六偏磷酸钠混合减水剂为宜。据此生产的高铝质电炉盖预制块经过多家钢厂使用，取得了非常好的应用效果，在某厂电炉盖上使用寿命超过600炉。

摘要：在研究国内外材料颗粒堆积理论的基础上，以连续尺寸颗粒的分形分布模型为基础，建立了小于某一尺寸颗粒的累积体积分数与颗粒尺寸幂指数关系的模型。采用该模型设计并研究了耐火砖配料与颗粒紧密堆积，发现理论最紧密堆积值n=3-D在0．37附近变化时，最小颗粒ds的变化对耐火材料颗粒粒度组成的影响比较显著，而n值对材料颗粒粒度组成的影响不很明显。以此为基础，结合烧成砖制造的实际相关边界条件，设计了烧成砖的理论粒度质量组成，按此组成，经工业生产制备的烧成砖气孔率为5％～10％，实现了耐火材料的紧密堆积。