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Feuerfeste MgO-C Komposite mit zellularer Kohlenstoffstruktur, Teil 1: Experimentelle Charakterisierung

Refractory MgO-C Composites with a Cellular Carbon Structure, Part 1: Experimental Characterization

  • Keramischer Rundblick
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Keramische Zeitschrift

Zusammenfassung

Es wurden MgO-C-Feuerfeststeine mit einer zellularen Kohlenstoffstruktur hergestellt und experimentell untersucht. Zum Schutz des Kohlenstoffs vor Oxidation wurde dieser mit einer Beschichtung aus Yttrium stabilisiertem Zirkonoxid (YSZ) oder Siliciumcarbid (SiC) versehen und anschließend mit einer Magnesiumoxidsuspension infiltriert. Aus den experimentellen Ergebnissen wurden die finalen Risslängen und Rissdichten nach einem Thermoschock berechnet. Die hohe Porosität der Proben mit zellularer Kohlenstoffstruktur beeinflusst deren Eigenschaften und verringert ihre Thermoschockbeständigkeit im Vergleich zu einer Referenzprobe mit pechgebundenem Kohlenstoff.

Abstract

Experimental results of cellular carbon foams coated with yttria-stabilized zirconia (YSZ) or silicon carbide (SiC) and infiltrated with magnesia suspension are presented. The calculated parameters for final crack length and final crack density allow conclusions about the thermal shock behavior.

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Literatur

  1. Krass, Y.R.: World production fo steel and magnesia refractories: State of the art and trends of development. Refractories and Industrial Ceramics 42 (2001) [11-12] 417–425

    Article  Google Scholar 

  2. Ceylantekin, R., Aksel, C.: Improvements on the mechanical properties and thermal shock behaviours of MgO-spinel composite refractories by ZrO2 incorporation. Ceramics Internat. 38 (2012) 995–1002

    Article  CAS  Google Scholar 

  3. Yarushina, T.V., Akbashev, V.A., Plyukhin, V.A., et al.: Periclasecarbon composite refractories with new complex binder. Refractories and Industrial Ceramics 48 (2007) [3] 170–175

    Article  CAS  Google Scholar 

  4. Chen, C., Kennel, E.B., Stiller, A.H., et al.: Carbon foam derived from various precursors. Carbon 44 (2006) 1535–1543

    Article  CAS  Google Scholar 

  5. Li, S., Tian, Y., Zhong, Y., et al.: Formation mechanism of carbon foams derived from mesophase pitch. Carbon 49 (2011)

    Article  CAS  Google Scholar 

  6. Inagaki, M., Morishita, T., Kuno, A., et al.: Carbon foams prepared from polyimide using urethane foam template. Carbon 42 (2014) 497–502

    Article  Google Scholar 

  7. Lei, S., Guo, Q., Shi, J., et al.: Preparation of phenolic-based carbon foam with controllable pore structure and high compressive strength. Carbon 48 (2010) 2644–2673

    Article  CAS  Google Scholar 

  8. Chen, Y., Chen, B.-Z., Shi, X.-C., et al.: Preparation of pitch-based carbon foam using polyurethane foam template. Carbon 45 (2007) 2126–2139

    Article  Google Scholar 

  9. Li, X., Basso, M. C., Braghiroli, F. L., et al.: Tailoring the structure of cellular vitreous carbon foams. Carbon 50 (2012) 2026–2036

    Google Scholar 

  10. Sanchez-Coronado, J., Chung, D. D.L.: Thermomechanical behavior of a graphite foam. Carbon 41 (2003) 1175–1180

    Article  CAS  Google Scholar 

  11. Celzard, A., Tondi, G., Lacroix, D., et al.: Radiative properties of tannin-based, glasslike, carbon foams. Carbon 50 (2012) 4102–4113

    Article  Google Scholar 

  12. Gaies, D., Faber, K.T.: Thermal properties of pitch-derived graphite foam. Carbon 40 (2002) 1131–1150

    Article  Google Scholar 

  13. Latella, B.A., Liu, T.: The initiation and propagation of thermal shock cracks in graphite. Carbon 44 (2006) 3043–3048

    Article  CAS  Google Scholar 

  14. Qiu, H., Han, L., Liu, L.: Properties and microstructure of graphitised ZrC/C or SiC/C composites. Carbon 43 (2005) 1021–1025

    Article  CAS  Google Scholar 

  15. Bag, M., Adak, S., Sarkar, R.: Study on low carbon containing MgO-C refractory: Use of nano carbon. Ceramics International 38 (2012) 2339–2346

    Article  CAS  Google Scholar 

  16. Silveira, W.D., Falk, G.: Production of refractory materials with cellular matrix by colloidal processing. refractories WORLDFORUM 4 (2012) [1] (in print)

  17. Silveira, W.D., Falk, G.: Reinforced cellular carbon matrix-MgO composites for high temperature appliactions: Microstructure aspects and colloidal processing. Adv. Eng. Mat. 13 (20111] 982–989

    Article  Google Scholar 

  18. Grasset-Bourdel, R., Alzina, A., Huger, M., et al.: Influence of thermal damage occurrence at microstructural scale on the thermomechanical behaviour of magnesiaspinel refractories. J. Europ. Ceram. Soc. 32 (2012) 989–999

    Article  CAS  Google Scholar 

  19. Pabst, W., Gregorova, E., Ticha, G.: Elasticity of porous ceramics — A critical study of modulusporosity relations. J. Europ. Ceram. Soc. 26 (2006) 1085–1097

    Article  CAS  Google Scholar 

  20. Salvini, V.R., Pandolfelli, V.C., Bradt, R.C.: Extension of Hasselman’s thermal shock theory for crack/microstructure interactions in refractories. Ceramics Internat. 38 (2012) 5369–5375

    Article  CAS  Google Scholar 

  21. Jansen, H.: Bonding of MgO-C-bricks by catalytically activated resin. Stahl und Eisen 127 (2007) [5] 69–76

    CAS  Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Arbeitsgruppe Struktur- und Funktionskeramik, Universität des Saarlandes, Campus C 6 3, 66123, Saarbrücken, Deutschland

    G. Falk & D. Petri

  2. Universität des Saarlandes, Campus A 4 2, 66123, Saarbrücken, Deutschland

    A. Jung & S. Diebels

Authors
  1. G. Falk
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  2. D. Petri
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  3. A. Jung
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  4. S. Diebels
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Corresponding author

Correspondence to G. Falk.

Additional information

PD Dr.-Ing. habil. Guido Falk studierte an der Universität des Saarlandes und schloss als Dipl. Ing. für Materialwissenschaften in 03/1994 ab. Danach arbeitete er weiterhin an der Universität des Saarlandes als Graduat-Student in einem AiF-Projekt an der Pyrolyse keramischer Materialien und promovierte 01/1997 zum Dr.-Ing. Von 09/1996–08/1997 war er an der Universität Bayreuth Forschungsstipendiat für keramische Materialien und Composite. Nachfolgend nahm er wieder seine Tätigkeit an der Universität des Saarlandes auf als Leiter der Projektgruppe Umweltmaterialien (09/1997–07/1999) und von 08/1999–02/2003 als Leiter der Umwelttechnologie Forschungsgruppe der KIST Europe Research Organization; in seiner Funktion als Stellvertretender Leiter des Instituts Pulvertechnologie von Glas und Keramik (03/2003–03/2013) war er Co-Dozent für keramische Materialien (10/2005–09/2007, am INM-Leibniz-Institut für Neue Materialien, Saarbrücken). Weiterhin war er an der Universität des Saarlandes von 10/2007–03/2013 Dozent für keramische Materialien und ab 03/2010 Habilitationskandidat. In seiner derzeitigen Forschungs- und Lehrtätigkeit ist er seit 04/2012 Leiter der Forschungsgruppe Zellulare Feuerfeste Werkstoffe (DFG-SPP 1418 Initiative FIRE), leitet seit 04/2013 die Forschungsgruppe Strukturelle und Funktionelle Keramik (Fakultät 8) und hat dort auch die Lehrberechtigung für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Die Forschungsschwerpunkte von Dr. Falk: Selbstorganisation, Strukturbildung und Strukturierung von Nanopartikeln; Verarbeitung von Keramik-Nanopartikeln; Charakterisierung zukunftsweisender struktureller und funktioneller keramischer Materialien.

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Falk, G., Petri, D., Jung, A. et al. Feuerfeste MgO-C Komposite mit zellularer Kohlenstoffstruktur, Teil 1: Experimentelle Charakterisierung. Keram. Z. 66, 221–225 (2014). https://doi.org/10.1007/BF03400214

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