ملائیٹ کورنڈم میٹریل کے تھرمل شاک ریزسٹنس پر موٹے اینڈلوسائٹ ذرات کے پری سینٹرنگ ٹمپریچر کا اثر

اینڈلوسائٹ (Al₂O₃·SiO₂) کا کرسٹل ڈھانچہ آرتھرومبک نظام سے تعلق رکھتا ہے، اور اس کے ذرات کے تھرمل توسیعی گتانک کو انیسوٹروپی کی خصوصیت حاصل ہے۔ اعلی درجہ حرارت پر، یہ ناقابل واپسی طور پر ملائیٹ اور SiO₂ سے بھرپور شیشے کے مرحلے میں تبدیل ہو جاتا ہے، اور اس کے مطابق اس کے تھرمل توسیعی گتانک میں تبدیلی آتی ہے۔ ملائیٹائزیشن کے عمل کے دوران، کرسٹل کا محور بدل جائے گا اور لمبے کالم والے ملائیٹ کرسٹل بن جائے گا۔ نمونے میں تھرمل ایکسپینشن گتانکوں کی مماثلت کی وجہ سے پیدا ہونے والے مائکرو کریکس نمونے کی تھرمل جھٹکا مزاحمت کو متاثر کریں گے، اور اینڈلوسائٹ ذرات کی پہلے سے سنٹرنگ مذکورہ اثر کو کم کر سکتی ہے۔
پہلے سے جلنے والے درجہ حرارت کو تبدیل کرنے سے ملائیٹائزیشن کی ڈگری کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اور کچھ ملائیٹ موٹے ذرات کا تھرمل توسیعی گتانک بھی تبدیل ہو جائے گا، جو موٹے اینڈلوسائٹ ذرات اور میٹرکس کے درمیان تھرمل ایکسپینشن گتانک فرق کو متاثر کرے گا، اس طرح تھرمل جھٹکا مزاحمت کو متاثر کرے گا۔ نمونے کے. اس کام میں، 20 فیصد (ڈبلیو) موٹے اینڈلوسائٹ ذرات (5-3 ملی میٹر کی گرینولریٹی) 1300-1600 ڈگری پر پہلے سے فائر کیے گئے ملائیٹ کورنڈم ریفریکٹری میں اینڈلوسائٹ پری سنٹرنگ درجہ حرارت کے اثر کو دریافت کرنے کے لیے شامل کیے گئے تھے۔ پر شگاف کے سائز کے اثر کا مطالعہ کیا گیا، اور ملائیٹ کورنڈم ریفریکٹری کے تھرمل جھٹکا مزاحمت پر پہلے سے سنٹرنگ درجہ حرارت کے اثر کا مطالعہ کیا گیا۔
پرکھ
1.1 خام مال
The raw materials are: South African andalusite coarse particles without pre-sintering and pre-sintering at 1300, 1400, 1500, 1600 ℃ for 3 hours, the particle size is 5~3mm, w(Al₂O₃)>57%, w(SiO₂)≈40 %; sintered mullite particles, particle size 3~1 and ≤1mm, w(Al₂O₃)≈69%; tabular corundum powder, w(Al₂O₃)>98%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); active oxidation Aluminum powder, w(Al₂O₃)>99%, particle size ≤0.044mm (325 mesh); SiO₂ micropowder, w(SiO₂)>95 فیصد، ذرہ سائز d50=100nm سے کم یا اس کے برابر۔ بائنڈر گودا فضلہ مائع ہے.
1.2 نمونے کی تیاری
نمونہ فارمولا (ڈبلیو) ہے: 5~3 ملی میٹر اینڈلوسائٹ مجموعی (مختلف درجہ حرارت پر پہلے سے فائر یا پہلے سے فائر نہیں کیا گیا) 20 فیصد، 3-1 اور اس سے کم یا اس کے برابر 1 ملی میٹر ملائیٹ ایگریگیٹ 2{ ہر ایک {11}} فیصد، 0.044mm سے کم یا اس کے برابر ٹیبلولر کورنڈم پاؤڈر 31 فیصد ہے، فعال ایلومینا پاؤڈر 0.044mm سے کم یا اس کے برابر 6 فیصد ہے، اور SiO₂ مائکرو پاؤڈر 3 فیصد ہے۔ تناسب کے مطابق بالترتیب اینڈلوسائٹ اور ملائیٹ ایگریگیٹس کا وزن کریں، اور تمام باریک پاؤڈر (ٹیبلر کورنڈم، ایکٹیویٹڈ ایلومینا اور SiO₂ مائیکرو پاؤڈر) کو آپس میں ملا کر 2 گھنٹے کے لیے پہلے سے مکس کرنے کے لیے بال مل میں ڈال دیں۔ سب سے پہلے مکسچر میں ایگریگیٹ ڈالیں اور گودا کے فضلے کے مائع کے ساتھ 3 منٹ تک مکس کریں، پھر پری مکسڈ پاؤڈر ڈال کر 15 منٹ تک مکس کریں۔ یکساں طور پر مخلوط مٹی کو 200MPa کے دباؤ پر پریشر ٹیسٹنگ مشین پر اسٹیل مولڈ کے ساتھ 25mm×25mm×125mm کے طویل نمونے میں دبایا جاتا ہے۔ 24 گھنٹے کے لیے 110 ڈگری پر خشک ہونے کے بعد، اسے لیبارٹری برقی بھٹی میں رکھا جاتا ہے اور 3 گھنٹے کے لیے 1450 ڈگری پر رکھا جاتا ہے۔ نکال دیا
اس کے علاوہ، فارمولے کے باریک پاؤڈر والے حصے کو بیچنگ کے لیے لیا جاتا ہے، اور میٹرکس کا نمونہ اوپر کی طرح مکس، مولڈنگ اور فائر کرکے بنایا جاتا ہے، جو تھرمل ایکسپینشن ٹیسٹ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
1.3 کارکردگی کی جانچ
پری برننگ کے بعد اینڈلوسائٹ پارٹیکلز کی فیز کمپوزیشن کا تجزیہ BRUKERD8Focus×diffraction analyzer کے ذریعے کیا گیا، اسکیننگ رینج 10 ڈگری ~70 ڈگری، وولٹیج 40kV، کرنٹ 30mA تھا، اور سٹیپ سائز 0.02 تھا۔ ڈگری GB/T7320-2008 کے مطابق، کیلکیشن کی پیمائش ایجیکٹر راڈ کے طریقہ سے کی گئی۔ میٹرکس کے بعد کے نمونوں کی تھرمل توسیع 25-950 ڈگری پر۔ GB/T2997-2000 کے مطابق، جلنے کے بعد نمونوں کی بلک کثافت اور ظاہری پوروسیٹی کی جانچ کی جاتی ہے، جلنے کے بعد لکیری تبدیلی کی شرح GB/T5988-2007 کے مطابق جانچی جاتی ہے، کمرے کے درجہ حرارت پر لچکدار طاقت GB/T3001-2007 کے مطابق جانچا جاتا ہے، اور کمرے کے درجہ حرارت پر لچکدار طاقت کو YB/T376.2 کے مطابق جانچا جاتا ہے، 1995 میں، فائر کیے گئے نمونوں کی تھرمل جھٹکا مزاحمت کا تجربہ کیا گیا تھا (جس کی خصوصیات لچکدار برقرار رکھنے کی شرح سے ہوتی ہے 950 ڈگری پر 5 بار ایئر کولڈ تھرمل جھٹکوں کے بعد طاقت ) اور لچکدار ماڈیولس کو نارمل درجہ حرارت کے لچکدار ماڈیولس ٹیسٹر (DEMA-01) کا استعمال کرتے ہوئے ماپا گیا۔ ZEISSLICMA اسکیننگ الیکٹران مائکروسکوپ فائر کیے گئے نمونے کے مائکرو اسٹرکچر کا تجزیہ کرتا ہے۔ نمونے کو ٹیسٹ سے پہلے رال کے ساتھ ٹھیک کرنے کی ضرورت ہے، اور پھر اسے 15 سیکنڈ تک ہائیڈرو فلورک ایسڈ سے خراب کیا جائے اور پھر سونے سے اسپرے کیا جائے۔
نتائج اور مباحثہ
2.1 کیلکیشن کے بعد اینڈلوسائٹ موٹے ذرات کا فیز تجزیہ
1300 ڈگری پر کیلکینیشن کے بعد، اہم مراحل اینڈلوسائٹ اور تھوڑی مقدار میں کوارٹز ہیں، جو اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ ملائیٹ ابھی شروع نہیں ہوا ہے۔ اس کا کچھ حصہ ملائیٹ ہے۔ 1600 ڈگری پر پری سنٹرنگ کے بعد یہ سب ملائیٹ ہے، یہ بتاتا ہے کہ یہ سب ملائیٹ ہو چکا ہے۔ یہ دیکھا جا سکتا ہے کہ پری sintering کے بعد مجموعی میں بقایا andalusite مواد پری sintering کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ کم ہو جاتا ہے، اور andalusite کی mullite کی تبدیلی کی شرح پری sintering کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔
2.2 نمونے کی جسمانی خصوصیات
موٹے اینڈلوسائٹ ذرات کے پہلے سے سنٹرنگ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، نمونے کی توسیع آہستہ آہستہ کم ہوتی جاتی ہے جب تک کہ یہ سکڑ نہ جائے۔ اینڈلوسائٹ پری سنٹرنگ کے عمل کے دوران ملائیٹ اور SiO2-رچ شیشے کے مرحلے میں تبدیل ہو جاتی ہے، اور پری سنٹرنگ کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، اینڈلوسائٹ کی ملائیٹائزیشن کی ڈگری بڑھ جاتی ہے، اور SiO2-رچ گلاس مرحلہ بھی بڑھتا ہے؛ mullite-corundum میں نمونے کے sintering کے عمل کے دوران، بقایا andalusite mullite جاری رہے گی۔ ایک طرف، اینڈلوسائٹ پری سنٹرنگ کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، بقایا اینڈلوسائٹ کی مقدار میں کمی واقع ہوئی، لہذا نمونے کے سنٹرنگ کے عمل کے دوران موٹے اینڈلوسائٹ ذرات کے حجم کی توسیع بتدریج کم ہوتی گئی۔ sintering کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، SiO2-رچ شیشے کا مرحلہ بڑھتا ہے، تاکہ sintering کو فروغ دینے کے لیے مائع مرحلے کا اثر آہستہ آہستہ مضبوط ہوتا جائے۔ ان دو وجوہات کی بنیاد پر، موٹے اینڈلوسائٹ ذرات کے پہلے سے فائر کیے گئے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ برطرف شدہ نمونہ توسیع سے سنکچن میں بدل جاتا ہے۔
اینڈلوسائٹ کیلکائنیشن کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، کیلکائنڈ نمونوں کا لچکدار ماڈیولس مسلسل بڑھتا گیا، 20.23 جی پی اے بغیر کیلسائنڈ اینڈلوسائٹ کے ساتھ 1600 ڈگری کیلکائنڈ اینڈلوسائٹ کے ساتھ 36.98 جی پی اے تک۔ پہلے سے سنٹرنگ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، موٹے اینڈلوسائٹ ذرات کے ملائیٹائزیشن کی ڈگری بڑھ جاتی ہے، مجموعی اور میٹرکس کے درمیان تھرمل توسیعی گتانک میں فرق کم ہو جاتا ہے، اور تھرمل ایکسپینشن گتانک کی عدم مطابقت کی وجہ سے مائکرو کریکس کا سائز بتدریج کم ہوتا جاتا ہے۔ اینڈلوسائٹ کے لچکدار ماڈیولس میں اینڈلوسائٹ پری سنٹرنگ درجہ حرارت کے اضافے کے ساتھ اضافہ ہوا۔
اینڈلوسائٹ کے پہلے سے سنٹرنگ درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، فائر کیے گئے نمونوں کے کمرے کے درجہ حرارت پر لچکدار طاقت میں بتدریج اضافہ ہوا، لیکن 5 بار 950 ڈگری پر ایئر کولڈ تھرمل جھٹکوں کا نشانہ بننے کے بعد طاقت برقرار رکھنے کی شرح بتدریج کم ہوئی۔ اس کی وجہ یہ ہو سکتی ہے کہ پہلے سے سنٹرنگ کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ، اینڈلوسائٹ کے ملائیٹائزیشن کی ڈگری بڑھ جاتی ہے، اور مجموعی اور میٹرکس کے درمیان تھرمل ایکسپینشن گتانک میں فرق کم ہو جاتا ہے۔ sintering اور کولنگ کے دوران، مجموعی اور میٹرکس کا تھرمل توسیعی گتانک مماثل نہیں ہے۔ مائیکرو کریکس کا سائز بھی بتدریج کم کیا جاتا ہے، جبکہ چھوٹے سائز کے مائیکرو کریکس تھرمل تناؤ کو دور کرنے، تھرمل جھٹکا کے عمل کے دوران نئی شگافوں اور شگاف کے پھیلاؤ کو روکنے میں کردار ادا نہیں کر سکتے، جس کے نتیجے میں تھرمل جھٹکے میں بتدریج کمی واقع ہوتی ہے۔ نمونے کی مزاحمت . اس لیے، پہلے سے فائر کیے جانے والے اینڈلوسائٹ بڑے ذرات کو شامل کرنے کے مقابلے میں، غیر پری فائر اینڈلوسائٹ موٹے ذرات (5~3 ملی میٹر) کے ساتھ ملائیٹ کورنڈم ریفریکٹری بہتر تھرمل جھٹکا مزاحمت رکھتا ہے۔