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實現(xiàn)傳統(tǒng)輕質(zhì)高鋁澆注料的配置主要是采用輕質(zhì)骨料和重質(zhì)細粉，所用輕質(zhì)骨料和基質(zhì)中的氣孔直徑較大，導(dǎo)致強度低，導(dǎo)熱系數(shù)高，僅適用于中低溫部位，<1200℃。根據(jù)傳熱原理，材料中氣孔的孔徑越小，其熱導(dǎo)率越低，具有微米孔結(jié)構(gòu)的材料具有較好的隔熱效果。當材料內(nèi)的孔隙尺寸與氣體分子的平均自由程相近時，氣體分子的活動就會受到限制，氣體分子很難相互碰撞，從而阻斷了氣體對流傳熱的途徑。所以，為了獲得更好的隔熱效果，實現(xiàn)微孔的方法是關(guān)鍵，并希望微孔能在材料內(nèi)均勻分布。 工作是在微孔骨料的基礎(chǔ)上，通過添加膨脹劑、燒失物、造孔劑等原料，希望在基質(zhì)中形成大量分布均勻、孔徑均勻的近球形微納米孔，達到微孔骨料和微孔基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，進一步降低高鋁澆注料的熱傳導(dǎo)率。固定粒子和部分細分的添加量，調(diào)整各種添加劑的比例。
添加劑對高鋁澆注料體積密度的影響：由于造孔劑D的體積密度較低，加入D后高鋁澆注料的體積密度降低，隨著加入量的增加，體積密度呈下降趨勢。雖然生礬土有14.10%的14.10%，但加入生礬土樣品的體積密度并沒有明顯降低，可能是因為生礬土的燒結(jié)致密性更強。加入紅柱石樣品的體積密度沒有明顯降低，膨脹效果可能更弱。
添加劑對高鋁澆注料常溫耐壓強度的影響：加入造孔劑后，由于高鋁澆注料的加水量略有增加，高溫?zé)坪笮纬纱罅课⒖祝沟酶咪X澆注料烘烤后的常溫耐壓強度略有降低，但變化不大。加入生礬土和紅柱石后，由于促進燒結(jié)，高鋁澆注料燒制后的常溫耐壓強度略有提高。在加入造孔劑D的基礎(chǔ)上加入造孔劑C，高鋁澆注料的常溫耐壓強度略有降低。
添加劑對高鋁澆注料熱傳導(dǎo)率的影響：添加造孔劑降低了高鋁澆注料的導(dǎo)熱系數(shù)。當造孔劑D的添加量從3%增加到6%時，其700℃的導(dǎo)熱系數(shù)從0.685W/(mk)下降到0.565W/(mk)；復(fù)合加入造孔劑的DC樣品，基質(zhì)內(nèi)部形成較小的微孔，基質(zhì)的微孔結(jié)構(gòu)優(yōu)于只加入造孔劑D的樣品。由于微孔數(shù)量大，導(dǎo)熱性明顯下降，其700℃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.525W/(mk)，1000℃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.621W/(mk)。
基質(zhì)微孔結(jié)構(gòu)分析可見，無添加劑的Q樣品基質(zhì)部分致密，內(nèi)部氣孔相對較少，但氣孔直徑較大，大多數(shù)氣孔直徑>15μm。D6和DC樣品中加入造孔劑，形成較多的微孔，并均勻地分布在基質(zhì)中；D6樣品中大部分氣孔的直徑<15μm，DC樣品中大部分氣孔的直徑<10μm。這類微孔的存在可以減輕應(yīng)力，有利于材料強度的提高。所以D6和樣品DC雖然有大量的微孔，但是它們的強度并沒有降低多少，也就是說，加入復(fù)合造孔劑的樣品的基質(zhì)微孔結(jié)構(gòu)優(yōu)于只加入造孔劑的樣品。
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