تاثیر پارامترهای ساخت و نوع باندینگ بر خواص و ریزساختار نسوزهای آلومینا- گرافیتی

نسوزهای آلومینا - گرافیتی بطور وسیع در صنایع فولادسازی بعنوان نازلهای قالب و تاندیش و دریچه های کشویی مورد استفاده قرار می گیرند. نازلهای قالب و تاندیش برای انتقال مذاب از پاتیل به تاندیش و از آن به قالب و دریچه های کشویی برای قطع و وصل جریان مذاب به کار می رود. در شرایط کارکرد، این قطعات علاوه بر اکسیداسیون تحت محیطهای شدید حرارتی، مکانیکی و خورنده قرار دارند.در تحقیق حاضر تاثیر پارامترهای فرآوری و نوع باندینگ بر ریزساختار و خواص نسوزهای آلومینا - گرافیتی مورد مطالعه قرار گرفته است. دانه بندی آلومینا توسط معادله آندریازن مورد مطالعه قرار گرفت و مشاهده شد با کاهش بزرگترین اندازه دانه از ‏‎3/35mm‎‏ به ‏‎1/7mm‎‏ استحکام کم شده و تخلخل زیاد می گردد. با تغییر معیار آندریازن از 25/0 تا 6/0 خواص شدیدا تغییر کرد و کمترین تخلخل در 5/0 =‏‎n‎‏ حاصل شد. با افزایش درصد گرافیت از 5 به 40 استحکام و تخلخل همزمان کاهش یافتند و ریزساختار تغییرات فراوانی کرد. با جایگزینی کردن گرافیت ریزدانه تر استحکام افزایش یافته و تخلخل کاهش یافت. افزایش رزین و فشار پرس نیز هر دو استحکام را افزایش داده و تخلخل را کم کردند. با استفاده از پلی اتیلن گلیکول در رزین استحکام کامپوزیتهای آلومینا - گرافیتی کم شده و تخلخل افزایش یافت. با استفاده از ‏‎mgo‎‏ و ‏‎sio2‎‏ به عنوان پرکننده رزین که نقش کاتالیزور کیور را ایفا می کنند، واکنشهای کیور شدیدا تشویق شده و در نتیجه استحکام افزایش یافت و تخلخل آنها کاهش پیدا کرد. پس از کربنیزاسیون بدنه های باند رزینی در دمای ‏‎1250 c‎‏ درجه و اتمسفر احیا، باند کربنی در آنها توسعه پیدا کرد که این فرآیند منجر به کاهش استحکام از ‏‎700 (kgf.cm2)‎‏ به 300 گردید. با استفاده از 5% کائولن در بدنه ها و پخت آنها در دمای 1450 درجه سانتی گراد در اتمسفر بستر ککی استحکام شدیدا افت کرده و به ‏‎250 (kgf.cm2)‎‏ رسید که این نشان دهنده ضعف باندرسی در بدنه های آلومینا - گرافیتی می باشد. پس از ساخت بدنه های با 5% پودر بسیار ریز فلز آلومینیوم و پخت آنها در دمای 1450 درجه سانتیگراد در محیط ‏‎co-n2‎‏ که منجر به تشکیل باند سرامیکی در ریز ساختار می شود، استحکام نمونه های کامپوزیتی افزایش چشمگیری نشان داد که با افزایش زیاد تخلخل نیز همراه بود. این نتیجه باند سرامیکی را به عنوان یک سیستم باندینگ قوی در قطعات آلومینا - گرافیتی مطرح میسازد.در نهایت جزئیات ریزساختاری توسط میکروسکوپ نوری پلاریزان، ‏‎xrd, sem/edx‎‏ مورد بررسی قرار گرفتند. واکنشهای کیور و کاهش وزنی در اثر عملیات حرارتی در بدنه های با باندهای پلیمری مختلف توسط ‏‎tg/dta/dtg‎‏ مورد تحقیق قرار گرفت.