本文主要研究三种不同类型骨料对刚玉-莫来石材料性能的影响。主要研究电熔莫来石、烧结莫来石、板状刚玉作为骨料对刚玉-莫来石材料性能的影响。

1、实验过程和方案

实验采用板状刚玉(粒度为5~3mm、3~1mm、1~0mm、目)、烧结莫来石(粒度为5~3mm、3~1mm、1~0mm、目)、电熔莫来石(粒度为5~3mm、3~1mm、1~0mm、目)以及活性α-Al2O3为主要原料，以SiO2微粉、金属铝粉为添加剂，以CA80水泥为结合剂制备刚玉-莫来石浇注料。

按表1实验配方称取原料，置于搅拌机中干混2-3min，混合均匀后再加入水，混合均匀后再加入水搅拌3-5min，然后在振动台上振动成25mm×25mm×mm的条状试样，带模养护24h后脱模，再置于烘箱中升温至℃保温24h。将烘干后的试样分别经高温炉0℃、℃、℃热处理3h后，自然冷却至室温。

2、实验结果与讨论

2.1常温物理性能

图1和2分别为不同骨料对试样体积密度和显气孔率的影响。从图中可以看出：以板状刚玉为骨料的试样的体积密度最小，显气孔率最高；以烧结莫来石为主骨料的试样的体积密度最大，显气孔率最低，试样最为致密。以莫来石为骨料的试样的体积密度大于以板状刚玉为骨料的体积密度这是因为莫来石体积密度(3.16g/cm3)大于板状刚玉体积密度(2.96g/cm3)。

图3和图4分别为不同骨料对试样常温抗折强度和常温耐压强度的影响。从图3和4中可以看出：以烧结莫来石为主骨料的试样的常温抗折强度和常温耐压强度均高于以电熔莫来石和板状刚玉为主骨料的试样。这是因为以烧结莫来石为骨料的试样的体积密度最大，显气孔率最低，试样最致密，所以以烧结莫来石为主骨料的试样的常温抗折强度和常温耐压强度最高。

2.2导热系数

不同骨料试样经℃保温24h后的导热系数如图5所示。由图5可知：三种不同骨料试样中以板状刚玉为主骨料的试样的导热系数最低，隔热性能最好。但三种结合剂结合试样的隔热性能相差不大，隔热性能最好的以板状刚玉为主骨料的试样在℃时导热系数为1.W/(m·K)，隔热性能最差的以烧结莫来石为主骨料的试样导热系数为1.W/(m·K)。板状刚玉为主骨料的试样显气孔率最大，导热系数最低，隔热能力最好。

2.3抗热震性能

图6为不同骨料的试样经0℃水冷3次后的残余抗折强度和抗折强度保持率(℃×3h热处理后的试样)。由图6可知以板状刚玉为骨料的试样的残余抗折强度保持率最高，残余抗折强度为7.86MPa;以电熔莫来石为骨料的试样的抗热震性能最差。这是因为电熔莫来石的晶粒大、缺陷少，相对来说抵抗由温度急变产生的热应力的能力也较弱；而烧结莫来石的晶粒小、缺陷多，可以阻止裂纹的瞬时扩展，抗热震性能较为优越；以板状刚玉为骨料的试样显气孔率多，一方面可以阻止裂纹的进一步扩展，另一方面可以在一定程度上吸收热膨胀的作用，减少材料内部的热应力，使得其热震稳定性能最为优异。

2.4抗渣侵蚀性能

图7所示为不同骨料的抗渣试样在氧化气氛下经过℃×3h热处理后的纵向截面图。从图7中可以看出电熔莫来石试样的抗渣渗透性能较差，烧结莫来石试样的抗渣渗透性能以及抗渣侵蚀性能均最优。这是因为烧结莫来石试样的显气孔率低于板状刚玉和电熔莫来石试样，气孔少，抵抗渣侵蚀和渗透的能力最强。