Magnezyum alüminyum spinele dayanıklı refrakter malzeme, yüzde 20'den az olmayan magnezyum ve magnezyum oksit içeriği (kütle skoru) içeren bir refrakter malzemedir. Al₂O₃ ve MgO içeriğindeki geniş değişiklik yelpazesi nedeniyle Al₂O₃ ve MgO ve MgO kullanacağız. Ana kimyasal içerikler için refrakter malzemeye toplu olarak magnezyum alüminyum refrakter malzemeler denir.
MgAl2O4, magnezyum alüminyum refrakter malzemenin temel amacıdır. Tipik bir spinel yapıya aittir. Yüksek erime noktaları, düşük termal genleşme katsayıları, iyi mekanik dayanım ve cüruf direnci gibi mükemmel performansa sahiptir.
Magnezyum ve alüminyum refrakter malzemelerin mevcudiyetinde aşağıdaki zorluklara yol açan geleneksel zanaatkarlığın (yani yüksek sıcaklıkta sinterlemeden sonra MgAL₂O₄ hazırlamak için büyük MgO ve Al₂O₃ parçacıkları) kullanıldığı bazı kusurlar vardır: sinterleme performansı zayıftır, çünkü spinel oluşum süreci hacim genleşme etkisinin yüzde 5'i ile yüzde 5'i ile yüzde 8'i arasında eşlik edecektir, mikro yapıda çok sayıda başlangıç çatlakları ve mikro gözenekler vardır, bu da yoğun ürünler hazırlamak zordur ; diğer yandan, mekanik özellikler zayıftır. Çatlaklar, ısı şoku performansını bir dereceye kadar iyileştirebilir, ancak büyük parçacıklı spinellerin içeriği arttıkça, mikro çatlak kusurları ve mukavemet kaybı arttıkça, yüksek sıcaklık endüstrilerinin gelişimini karşılamak zordur. Nano teknoloji, mükemmel sinterleme performansı, mekanik özellikler ve anti-sismik performans magnezyum alüminyum refrakter malzemelerin etkili çözümü için etkili bir çözümdür.
Magnezyum ve alüminyum refrakter malzemelerin sinterleme performansını, mekanik performansını ve termal şok direncini geliştirmek için nano teknolojinin kullanımı, esas olarak iki açıdan: Birincisi, nanopartiküller, MgO arasındaki temas noktalarını azaltabilen yüzey etkilerine ve küçük boyut etkilerine sahiptir. ve Al₂O₃, Parçacıklar arasındaki difüzyon mesafesini kısaltın, ürün sinterlemesini teşvik edin ve mekaniğin yoğunluğunu iyileştirin. İkinci olarak, mikro çatlağın uzunluğunun düzenlenmesi ile tanenin boyutu arasındaki ilişki, magnezyum alüminyum refrakter malzemenin sinterleme performansı, mekanik performansı ve termal sismik performansı arasındaki ilişkiyi kontrol etmenin anahtarıdır. Tane boyutu, kritik tane boyutundan büyük olduğunda, malzemenin içinde çatlaklar oluşur ve çatlak uzunluğu, tane boyutuyla birlikte artar. Tane büyüklüğü belli bir dereceye ulaşır. Yoğunluk neredeyse kayboldu. Nano düzeydeki hammaddelerin kullanımı için malzeme içindeki mikro çatlakların uzunluğu ve miktarı azaltılabilir. Nano-granüler parçacıkların ısı stresini tamponlaması ve malzemenin mukavemetini ve tokluğunu iyileştirmesi daha kolaydır.
