碳纳米管-碳酸钙共包覆超疏水镁钙砂的制备及抗水化性能

编号：FTJS108133

篇名：碳纳米管-碳酸钙共包覆超疏水镁钙砂的制备及抗水化性能

作者：王鑫1,2；张令1；张海军1；王军凯2

关键词： 镁钙砂; 抗水化; 碳纳米管-碳酸钙共包覆; Co催化剂;

机构： 1.武汉科技大学先进耐火材料全国重点实验室2.河南理工大学材料科学与工程学院

摘要： MgO-CaO耐火材料因具有高的耐火度、优异的抗渣侵蚀性、良好的热力学稳定性及净化钢水能力,被广泛用于连铸中间包等炉衬中,然而该材料极易潮解水化的特性严重限制了其应用.为提升镁钙材料的抗水化性能,本文以大豆油为碳源,以Co为催化剂,采用催化化学气相沉积法一步合成了碳纳米管（CNTs）与碳酸钙（CaCO3）共包覆的超疏水镁钙砂.考察了反应温度、催化剂用量及保温时间对改性镁钙砂结构与抗水化性能的影响.结果表明,制备CNTs-CaCO3共包覆超疏水镁钙砂的最佳条件为700℃、 2.0%（与镁钙砂的质量比）Co催化剂并保温1 h.所得改性镁钙砂的水接触角高达155°,在70℃, 85%相对湿度下水化24 h后的增重仅为0.73%（质量分数）,抗水化性能比未改性镁钙砂提升了9.47倍,比CaCO3包覆镁钙砂提升了2.01倍.疏水的CNT层与CaCO3保护壳的协同作用有效抑制了水的渗透与水化反应.研究结果为MgO-CaO材料抗水化性能的提高提供了一种简便的方法.