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1600℃氮气气氛下Al对Al2O3–MgO材料中尖晶石物相演变的影响
作者:闫明伟1 2 刘开琪1 2 李勇3 刘东方4 仝尚好3 孙广超1 2 熊瑞1 
单位:1. 中国科学院过程工程研究所2. 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院3. 北京科技大学材料科学与工程4. 中建七局第四建筑有限公司 
关键词:气相镁 富氧化铝的镁铝尖晶石 镁阿隆尖晶石 含铝气相物质  
分类号:
出版年,卷(期):页码:2020,48(12):1997-2003
DOI:
摘要:
探究了在1 600℃氮气气氛下金属Al对Al2O3–MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明,金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时,氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石;镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生固溶体反应形成一次富氧化铝的镁铝尖晶石。C–O2反应使体系氧分压持续降低,氧化镁分解产生的Mg(g)与周围的氧化铝和一次富氧化铝的镁铝尖晶石发生置换反应,形成二次富氧化铝的镁铝尖晶石和金属Al(l/g)。在高温氮气下,金属Al(l/g)氮化形成氮化铝后,与上述一次或二次富氧化铝的镁铝尖晶石反应形成镁阿隆尖晶石(MgAlON)尖晶石。将金属铝引入到Al2O3–MgO耐火材料后,含铝气相物质——Al(g)和Al2O(g),沿耐火材料中的气孔或孔隙扩散传质。一方面,Al(g)和Al2O(g)氮化反应形成氮化铝,固溶强化并提升MgAlON尖晶石中氮元素的含量;另一方面,Al(g)、Al2O(g)、Mg(g)、N2和O2发生气–气化学反应,形成片状形貌的MgAlON尖晶石。
基金项目:
中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院关键研究项目(E0010717);
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