膨胀石墨/碳纳米管复合增强铝碳耐火材料性能研究

编号：CYYJ043971

篇名：膨胀石墨/碳纳米管复合增强铝碳耐火材料性能研究

作者：郭宇琦1,2；廖宁1,2；李亚伟1,2；王庆虎1,2；朱天彬1,2

关键词： 铝碳耐火材料; 膨胀石墨; 碳纳米管; 力学性能; 抗热震性;

机构： 1.武汉科技大学先进耐火材料全国重点实验室2.高温材料与炉衬技术国家地方联合工程研究中心

摘要： 为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用，以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料，以热固性酚醛树脂为结合剂，分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni),经混料、成型、固化后，再经800、1 000、1 200和1 400℃保温3 h热处理，制备了低碳铝碳耐火材料。研究了膨胀石墨种类(EG、EG-CNTs、EG-Ni)对铝碳耐火材料结构演变及性能的影响。结果表明：1)引入EG-CNTs、EG-Ni的试样的常温抗折强度比引入EG的试样的提高很多，因为EG-CNTs、EG-Ni均能促进试样中SiC晶须的形成，从而起到了很好的增强作用。2)引入EG-Ni的试样的抗热震性最好，因为EG-Ni可以原位生成碳纳米管，伴随有碳纳米管/SiC晶须的原位协同增韧的作用，可以显著提高材料的抗热震性。