ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｈｃｌ．ｃｎ２０２３／４耐火材料／ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＩＥＳ２９５ＺｒＣ改性石墨对低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料结构与性能的影响邝昌柳王杏刘正龙丁军余超邓承继祝洪喜武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉４３００８１摘要：为解决目前低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料性能下降、寿命缩短等问题，以Ｚｒ粉和鳞片石墨为原料，以ＮａＣｌ和ＮａＦ为熔盐介质，在氩气气氛中于１０００℃保温３ｈ合成了ＺｒＣ改性石墨。然后以电熔白刚玉、αＡｌ２Ｏ３粉、Ａｌ粉、Ｓｉ粉、鳞片石墨和ＺｒＣ改性石墨为原料，以酚醛树脂为结合剂制备了低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料试样。研究了ＺｒＣ改性石墨添加量（加入质量分数分别为０、１％、３％、５％）对低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料的物相组成、显微形貌、物理性能的影响。结果表明：与仅添加鳞片石墨的试样相比，引入１％～３％（ｗ）的ＺｒＣ改性石墨可显著提高低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料试样的力学性能，但是当引入５％（ｗ）的ＺｒＣ改性石墨时，降低了其性能。添加３％（ｗ）ＺｒＣ改性石墨时，试样的力学性能最优，其常温抗折强度和常温耐压强度分别为２２．３和９７．５ＭＰａ。关键词：ＺｒＣ；改性石墨；低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料；显微结构；力学性能中图分类号：ＴＱ１７５文献标识码：Ａ文章编号：１００１－１９３５（２０２３）０４－０２９５－０５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０２３．０４．００５Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料具有高的强度、良好的抗渣侵蚀性和抗热震性等优点，被广泛用作钢铁工业连铸系统的主要部件，如长水口、滑板、浸入式水口和塞棒等［１－３］。传统Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料因其碳含量高（ｗ（Ｃ）�１０％），在使用过程中存在热耗大、易氧化、对钢水产生增碳作用等问题，无法满足低碳冶炼工艺发展的要求，但若单纯降低石墨含量必然导致其力学性能、抗热震性和抗渣侵蚀性变差，进而影响使用寿命［４－５］。引入复合粉体如改性石墨以优化耐火材料的显微结构是改善其性能的有效途径［６－１０］。其中对石墨进行改性主要通过在其表面制备氧化物或高温陶瓷涂层实现。陈兴等［１１］利用自蔓延高温合成ＴｉＣ－ＳｉＣ包覆鳞片石墨，发现其提高了Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材料的综合性能。李国丹等［１２］研究发现４．５％（ｗ）的纳米碳／镁铝尖晶石复合粉的引入可明显提高低碳Ａｌ２Ｏ３－Ｃ耐火材...
