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MgO-CaO系高温材料具有耐火度高、高温性能稳定等诸多优良特性,被人们视为21世纪耐火材料最具发展潜力的方向之一。随着航天工业、建筑工业、汽车制造业及微电子等工业的迅猛发展,人类对钢铁的品质要求更加苛刻,MgO-CaO系高温材料因其净化钢液的特性而倍受青睐。MgO-CaO系耐火材料具有很强抗碱性炉渣侵蚀的能力。MgO-CaO系耐火材料属于高端耐火材料,应用范围广泛,常用于洁净钢领域和水泥工业。MgO-CaO系耐火材料高温性能优异,但极易水化的缺点制约了其在实际生产中的大规模应用。通过材料工作者的不懈努力,MgO-CaO系耐火材料的抗水化能力已经有了很大提高,但这一问题并未从根本上得到解决。目前,提高MgO-CaO系耐火材料抗水化能力的方法主要有三种:表面处理法,高温煅烧法,引入外加剂法。引入外加剂法因其工艺简单,效果明显,成本较低,已成为人们研究的热点,常见的外加剂主要有SiO2、ZrO2、Fe2O3、Al2O3、CuO、TiO2以及一些稀土元素。在相关学者研究工作的基础上,课题中以菱镁矿、石英、锆英石为外加剂,深入研究了外加剂种类、引入外加剂的量、烧结温度等因素对白云石耐火材料烧结性能、抗水化能力、物相组成、微观结构的影响。课题研究的主要内容包括以下三个方面:(1)以菱镁矿作为外加剂,改变菱镁矿的加入量和烧结温度,制备出MgO-CaO二元系耐火材料,研究了菱镁矿对白云石烧结性能、抗水化性能、物相组成及微观结构的影响;(2)以石英作为外加剂,改变石英的掺杂量和烧结温度,制备出MgO-CaO-SiO2三元系耐火材料,研究了石英对白云石烧结性能、抗水化能力、物相组成及微观结构的影响;(3)以锆英石作为外加剂,改变锆英石的添加量和烧结温度,制备出MgO-CaO-SiO2-ZrO2四元系耐火材料,研究了锆英石对白云石烧结性能、抗水化能力、物相组成及微观结构的影响。课题中通过大量实验制备出了MgO-CaO二元系、MgO-CaO-SiO2三元系、MgO-CaO-SiO2-ZrO2四元系耐火材料。研究结果表明:(1)菱镁矿、石英、锆英石可以提高白云石耐火材料的烧结性能和抗水化能力;(2)引入外加剂可将白云石耐火材料的烧结温度降低150-200℃;(3)提高烧结温度可以改善白云石耐火材料的烧结性能和抗水化能力。