1.1 试样制备试验用骨料为棕刚玉，粒径分别为58mm,35mm,~3mm,0~1mm;辅料包括97碳化硅(粒径分别为01mm，≤0.074mm)、白刚玉粉(粒径≤0.074mm)氧化铝微粉(粒径分别为5,2μm)、71拉法基水泥(粒径≤0.045mm)硅微粉(粒径≤0.15μm)、99金属硅(粒径≤30μm)、炭黑(粒径≤30μm)、氮化硼(粒径≤30μm)、
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1.1 试样制备试验用骨料为棕刚玉，粒径分别为58mm,35mm,~3mm,0~1mm;辅料包括97碳化硅(粒径分别为01mm，≤0.074mm)、白刚玉粉(粒径≤0.074mm)氧化铝微粉(粒径分别为5,2μm)、71拉法基水泥(粒径≤0.045mm)硅微粉(粒径≤0.15μm)、99金属硅(粒径≤30μm)、炭黑(粒径≤30μm)、氮化硼(粒径≤30μm)、
六偏磷酸钠(粒径≤10μm)。按照表1进行配料，将配好的原料放入NRJ-411型胶砂搅拌机中搅拌均匀，在搅拌过程中逐渐加入适量水(应满足施工要求，一般实验室加水量在3%5%,质量分数，下同)混湿均匀后，将物料放置在JZ-85型振动台上分别浇注成尺寸为40mm×40mm×160mm的长方体以及$10mm×50mm和必180mm×30mm的圆柱体，24h自然养护后脱模。脱膜后试样放入PG-225型烘箱内于110℃保温24h干燥，
然后在SX-32-17型高温试验炉内进行烧成，烧成温度为1450℃,保温3h后取出冷却。表1 试样组成(质量分数)1.2 试验方法参照GB/T2997—2000,采用XQK-01型显气孔体密测定仪测定试样的体积密度和显气孔率;按照GB/T16491—2008,采用CCS-600/20型耐压抗折强度试验机测定试样的耐压和抗折强度;利用PCY-III型高温立式膨胀仪测定试样的线膨胀系数;参照GB/T10294—2008,根据傅里叶一维导热原理，采用PBI—15-7P型平板导热仪测定试样导热系数。利用Xp ertpro型X射线衍射仪(XRD)对试样进行物相分析。利用TESCAN MIRA3型场发射扫描电镜(SEM)对试样断面进行微观形貌观察。试验结果与讨论
这是因为：随着六偏磷酸钠掺入量的增加，颗粒间包裹的游离水释放，浇注料浆料的流动性变好，浇注得更加密实，强度增加;但过量六偏磷酸钠又会降低颗粒之间的静电斥力，
导致游离水被颗粒包裹，浆料流动性变差，试样变得疏松，强度降低。与110℃干燥后的相比，1450℃烧成后试样的耐压强度和抗折强度更好。图5 试样经110℃干燥和1450℃烧成后抗折强度和耐压强度随六偏磷酸钠掺入量的变化曲线由图6可知，在1450℃烧成后，六偏磷酸钠掺入量为0.10%试样中刚玉相特征峰强度增加，并出现了莫来石相衍射峰。莫来石相的生成增强了骨料之间的结用，有利于提升试样的强度;同时，
在1450℃下产生的液相基质填充颗粒之间的空隙，增强了颗粒之间的结合，从而提升了试样的强度。因此，1450℃烧成后试样的强度高于110℃干燥后试样的。综上所述，掺入适量的六偏磷酸钠以及1450℃烧成均可提高铁沟浇注料的耐压强度和抗折强度。图6 六偏磷酸钠掺入量为0.10%时试样经110℃干燥和1450℃烧成后的XRD谱2.4 六偏磷酸钠掺入量对热力学性能的影响由图7(a)可知：在1450℃烧成后，六偏磷酸钠掺入量为0.10%，0.15%试样的线膨胀系数随温度升高呈现先迅速降低后缓慢增加的变化趋势，且均在370℃时达到小值，当温度升至1250℃后线膨胀系数基本保持稳定;六偏磷酸钠掺入量较低时，试样的线膨胀系数较大，这应与其内部的致密程度有关
试样的线膨胀系数不宜过大，过大时试样受到热冲击产生的热应力也较大，这会缩短其使用寿命。由图7(b)可知：不同六偏磷酸钠掺入量下试样的导热系数随温度升高均先迅速降低，这应与试样中显气孔率增加以及水分的排出有关;当温度升至350℃及以上时试样的导热系数略有下降但下降幅度很小。
原因在于试样中的结晶水逸出导致孔隙增加，平均导热系数降低。当温度1150℃时，随着六偏磷酸钠掺入量的增加，试样的导热系数先增后降，与体积密度的变化规律类似，这应与试样内显气孔率的变化有关;温度高于1150℃以后，随着六偏磷酸钠掺入量增加，导热系数的变化没有规律，这可能与液相基质的形成以及水化产物的重度烧结有关。图7 1450℃烧成后不同六偏磷酸钠掺入量下试样的线膨胀系数和导热系数随测试温度的变化曲线结 论(1)在110℃干燥和1450℃烧成后，铁沟浇注料的体积密度随着六偏磷酸钠掺入量的增加先增加后减小，
显气孔率则先减小后增加。其中：110℃干燥后，六偏磷酸钠掺入量为0.10%试样的体积密度，显气孔率小;1450℃烧成后，六偏磷酸钠掺入量为0.15%时的体积密度，显气孔率小。(2)在110℃干燥和1450℃烧成后，铁沟浇注料的耐压强度和抗折强度随着六偏磷酸钠掺入量的增加先增加后减小，与其体积密度的变化规律类似。(3)1450℃烧成后，六偏磷酸钠掺入量为0.10%,0.15%试样的线膨胀系数随测试温度的升高先迅速降低后缓慢增加，较低掺入量下试样的线膨胀系数较大;当测试温度1150℃时，随着六偏磷酸钠掺入量的增加，试样的导热系数先增后降。(4)综合考虑致密性、力学性能和热力学性能要求，六偏磷酸钠的掺入量为0.10%--0.15%,在该掺入量下，铁沟浇注料的致密性好，强度高，导热性能优良。
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