1. 내화물 내 나노알루미나 의 메커니즘

내화 물질에 나노 기술을 적용하는 것은 주로 나노 알루미나를 적용하는 것입니다. 크기가 작고 표면 원자의 비율이 크기 때문에 나노 알루미나는 높은 표면 에너지, 높은 활성, 불안정성을 가지며 다른 원자와 결합하기 쉽습니다. 나노 알루미나는 주로 비정질 내화물 및 일부 특수 내화물에 사용됩니다. 바인더와 첨가제의 형태로 비정질 내화물에 나노 알루미나를 첨가하여 나노 알루미나의 표면 및 계면 효과를 이용하여 시멘트 사용량을 줄임으로써 첨가되는 물의 양을 줄이고 유해 성분을 줄이며 일부 기계적 특성을 개선합니다. 캐스터블의. 내화물에는 나노알루미나를 미세첨가제로 도입하여 제품의 소결성 및 미세구조를 개선하여 제품의 기계적 물성에 영향을 줄 수 있습니다.

2. 기계적 성질에 미치는 영향

나노 알루미나 재료는 다음과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 작은 입자 크기, 큰 비 표면적 및 높은 화학 활성은 소결 치밀화 정도를 향상시키고 에너지를 절약할 수 있습니다. 내화물 구조의 치밀화 및 균질화는 재료의 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있으며 재료의 구성과 구조는 나노 재료의 구조적 수준(1-100mm)에서 제어할 수 있습니다. 재료의 잠재적 특성을 활용합니다. 또한, 내화물의 입자크기는 재료의 미세구조 및 거시적 물성을 결정하므로 입자크기가 작을수록 결함크기가 작아지며, 입자가 고르게 쌓이면 소결수축이 일정하고 결정립이 잘 생긴다. 균일하게 성장, 준비된 재료의 강도는 그에 따라 더 높으며, 이는 큰 입상 재료가 갖지 못하는 몇 가지 고유한 특성을 나타낼 수 있습니다. 내화물에 일정량의 나노 알루미나를 추가하면 내화물의 강도와 인성 및 기타 특성이 크게 향상됩니다. 일반적으로 나노파우더는 내화물의 기계적 성질에 다음과 같은 영향을 미치는 것으로 여겨진다.

(1) 결정립 미세화 인자. 내화물에 나노 물질을 추가하면 매트릭스 입자의 성장을 억제하고 미세 구조를 균질화하며 재료의 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.

(2) 미세 구조적 요인. 마이크론 시스템에서 마이크론 스케일의 두 번째 상 입자는 매트릭스의 입자 경계에 분포됩니다. 미크론-나노복합체 재료에서, 그림 1과 같이 여전히 매트릭스 입계에 있는 일정량의 나노입자를 제외하고 대부분의 나노입자는 매트릭스에서 내부 결정 구조를 형성한다. 내부 결정 구조의 형성은 다음과 같다. 재료의 기계적 성질에 미치는 영향.

1) 잔류응력에 의한 크랙 처짐이나 피닝은 파단작업을 증가시키고 재료의 인성을 향상시킬 수 있다.

2) 미크론 입자의 잠재적인 나노결정화. "Inner Crystal" 구조의 형성으로 인해 매트릭스에 많은 아결정립계와 잠재적인 미세 균열 아결정립계가 발생하는 것이 재료의 강도를 향상시키는 주된 이유 중 하나입니다.

3) 나노결정성 효과는 입내파괴 유도에 유리하다. 한편 입내파괴는 결정내 나노입자의 피닝(pinning)에 의해 유도되어 매트릭스의 주 입계를 강화시키는 반면, 결정내 나노입자에 의해 발생한다. 주 결정립 경계가 강화되고 주 균열이 마이크로 매트릭스의 결정립 경계를 따라 전파되지 않고 매트릭스 결정립을 따라 전파됩니다. 결정립 내 나노입자 근처의 잔류 응력장은 균열 편향과 핀을 만들어 균열 전파 경로를 매우 복잡하게 만들고 여러 곳에서 막히게 합니다. 따라서 폭발파괴는 재료를 강화하고 단단하게 하는 중요한 요소로 생각된다.