Wpływ warunków otrzymywania materiałów ogniotrwałych z dwuglinianu wapnia na wybrane właściwości

• Autorzy: Drygalska E. , Pięta A. , Czyżewska A. , Krupa G. , Lis J. , Jonas S.

Warianty tytułu

EN

The influence of preparation on selected properties of calcium dialuminate refractory materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono optymalne warunki otrzymywania nowych materiałów ogniotrwałych, których składnikiem konstytutywnym jest dwuglinian wapniowy (CA2). Związek ten o temperaturze topnienia ok.1760 °C charakteryzuje się wyjątkowo niską rozszerzalnością cieplną. Jest to szczególny walor techniczny, uodparniający kształtki na pękanie powodowane nadmiernymi różnicami temperatur na ich przekroju w czasie pracy. Oczekuje się również dobrej odporności korozyjnej dzięki jego bezkrzemianowemu składowi chemicznemu. Głównym celem prezentowanych badań było otrzymanie produktów zawierających w swym składzie CA2 z dodatkiem innych wysokoogniotrwałych związków, charakteryzujących się niską rozszerzalnością cieplną i ograniczoną porowatością otwartą. Jak wiadomo, obecność w materiale porów otwartych sprzyja niszczącej korozji w środowisku agresywnych cieczy i gazów. Sporządzono kilka serii kształtek formowanych pod różnym ciśnieniem i wypalanych w temperaturach do 1600 °C. Określono skurczliwość wypalania, gęstość pozorną, porowatość, gazoprzepuszczalność oraz skład fazowy. Oznaczono odporność na wstrząsy cieplne otrzymanych kształtek oraz wykonano pomiary wytrzymałości na ściskanie.

EN

Optimal conditions of obtaining the new generation refractory materials have been determined in the study. Calcium dialuminate (CA2) is a constitutive component of the material in question. This chemical compound is characterized with exceptionally low thermal expansion and a melting temperature of about 1760 °C. The former feature creates a peculiar technical advantage protecting shape wares against cracking caused by excessive temperature differences developed on their cross-sections during operation. Good corrosion resistance related with its non-silicate chemical composition is also expected. The study is aimed at obtaining the final products containing CA2 in their chemical compositions and an admixture of high-refractory compounds characterized with low thermal expansion and limited open porosity. As commonly known, the presence of open pores fosters action of destructive corrosion in the environment of aggressive liquids and gases. Several sets of shaped wares formed under various pressure and fired at temperatures up to 1600 °C have been tested. The material firing shrinkage, apparent density, porosity, gas-permeability and phase composition have been determined. The influence of the shaped ware phase composition on their thermal properties has been discussed.

Słowa kluczowe

PL

materiały ogniotrwałe; dwuglinian wapnia; właściwości fizyczne; skład fazowy

EN

refractory materials; calcium dialuminate; physical properties; mineral composition

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 66, nr 2
• Strony: 103--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., tab.

Twórcy

autor

Drygalska E.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Pięta A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Czyżewska A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Krupa G.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Lis J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Jonas S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Nadachowski, F., Jonas, S., Wodnicka, K.: Zarys ceramografii, PAN Oddział Kraków, Polskie Towarzystwo Ceramiczne, Ceramika 82, (2003).
• [2] Funk, J. E., Dinger, D. R.: Particle packing VI - Applications of Particle Size Distribution Concepts, Interceram, 43, 5, (1994), 350-353.
• [3] Pampuch, R.: Materiały Ceramiczne, PWN, Warszawa, (1988), 254.
• [4] Kingery, W. D.: Factors affecting thermal stress resistance of ceramic materials, J. Am. Ceram. Soc., 38, (1955), 3-15.
• [5] Hasselman, D. P. H.: Unified theory of thermal shock fracture initiation and crack propagation in brittle ceramics, J. Am. Ceram. Soc., 46, 11, (1963), 535-540.
• [6] Jonas, S., Nadachowski, F., Szwagierczak, D.: Low thermal expansion refractory composites based on CaAl4O7, Ceram. Int., 25, (1999), 77-84.
• [7] Jonas, S., Nadachowski, F., Szwagierczak, D., Wójcik, G.: Thermal expansion of CaAl4O7-based refractory containing MgO and CaO additions, J. Eur. Ceram. Soc., 26, (2006), 2273-2278.
• [8] Criado, E., de Aza, S: Calcium hexaluminate as refractory material, w Proc. UNITECR 91, Aachen, (1991), 403-406.
• [9] Jonas, S., Nadachowski, F.: Dwuglinian wapniowy jako składnik nowej serii bezkrzemianowych odmian wyrobów ogniotrwałych, Materiały Ceramiczne, 58, 2, (2006), 44-48.
• [10] Pięta, A., Jonas, S., Drygalska, E., Lis, J., Czyżewska, A., Krupa, G., Skalska, M.: Nowe materiały ogniotrwałe o minimalnej rozszerzalności cieplnej, Materiały Ceramiczne, 65, 3, (2013), 317– 322.