BibTex RIS Kaynak Göster

Mechanical Properties And Thermal Performance Of MgO-MgAl2O4-SnO2 Composite Refractories

Yıl 2009, Cilt: 9 Sayı: 3, 171 - 180, 01.12.2009

Öz

Kaynakça

  • Shackelford, J.F., Alexander, W. and Park, J.S., Eds., CRC Materials Science and Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton, Florida 1994.
  • Van Vlack, L.H., Physical Ceramics for Engineers, Addison-Wesley Publ. Comp., USA 1964.
  • Alper, A.M., McNally, R.N., Ribbe, P.H. and Doman R.C., J. Am. Ceram. Soc., Volume 45, Page 263, 1962.
  • Eusner, G.R. and Hubble, D.H., Technology of Spinel Bonded Periclase Brick, J. Am. Ceram. Soc., Volume 43, Issue 6, Pages 292-296, 1960.
  • Cooper, S.C. and Hodson, P.T.A., Magnesia-Magnesium Aluminate Spinel as a Refractory, Trans. J. Br. Ceram. Soc., Volume 81, Pages 121-128, 1982.
  • Bartha, P., Magnesia Spinel Bricks – Properties, Production and Use, Proc. Int. Symp. Refractories, Refractory Raw Materials and High Performance Refractory Products, eds. X. Zhong et al., Pergamon, Hangzhou, Pages 661-674, 1989.
  • Aksel, C., Rand, B., Riley, F.L., and Warren, P.D., Mechanical Properties of Magnesia-Spinel Composites, J. Eur. Ceram. Soc., Volume 22, Issue 5, Pages 745-754, 2002.
  • Aksel, C., Davidge, R.W., Warren, P.D. and Riley, F.L. Mechanical Properties of Model Magnesia-Spinel Composite Materials, Euro Ceramics V, Part 3, Key Engineering Materials, Volume 132-136, Pages 1774- 1777, Versailles, France, 1997.
  • Aksel, C., Rand, B., Riley, F.L. and Warren, P.D., Thermal Shock Behaviour of Magnesia-Spinel Composites, J. Eur. Ceram. Soc., Volume 24, Issue 9, Pages 2839-2845, 2004.
  • Mosser, J., Buchebner, G., Dosinger, K., New high-quality MgO-Cr2O3-bricks and Cr-free alternatives for the lining of RH/DH-vessels. Veitsch-Radex Rundschau, 1997, No: 1, 11-23.
  • Schulle, W., Khanh, P. G., Anh, V. T., Periclase-spinel products with improved properties by effective addition of TiO2. Veitsch-Radex Rundschau, 1995, No: 1, 563-564.
  • Ceylantekin, R. ve Aksel, C., Zirkon İlavesiyle Model MgO-Spinel Kompozit Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi ve Mikroyapısal Karakterizasyonu, Proceedings of the VI. Ceramic Congress with International Participation, Volume 23, Sayfa 199-204, Sakarya, Turkey, 2006.
  • Dal Maschio, R., Fabbri, B. and Fiori, C., Industrial Applications of Refractories Containing Magnesium Aluminate Spinel, Industrial Ceramics, Volume 8, Issue 3, Pages 121-126, 1988.
  • Tokunaga, K., Kozuka, H., Honda, T. and Tanemura, F., Further improvements in high temperature strength, coating adherence, and corrosion resistance of magnesia-spinel bricks for rotary cement kiln, UNITECR 91 Congress, Aachen, Germany, Pages 431-435, 1991.
  • Aksel, C., Magnezyum Oksit ve Farklı Kimyasal Kompozisyonlardaki Magnezyum Aluminat Spinel Kompozitlerin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi, Seramik Sanat, Bilim ve Teknoloji, Türk Seramik Derneği, Volume 15, Sayfa 21-25, 2001.
  • Aksel, C., MgO-Spinel Kompozitlerde Tane Boyutu Değişiminin Isıl Şok Davranışlarına Etkisi, 11th International Metallurgy & Materials Congress and Trade Fair, Sayfa 819-826, İstanbul, Turkey, 2002.
  • Aksel, C. and Warren, P.D., Work of Fracture and Fracture Surface Energy of Magnesia–Spinel Composites, Composites Science and Technology, Volume 63, Issue 10, Pages 1433-1440, 2003.
  • Rigby, G.R., The Effect of Expansion Mismatch on the Mechanical Properties of Ceramic Materials, Trans. Indian Cer. Soc., Volume 31, Issue 1, Pages 18-30, 1972.
  • ASTM C1161-90, Standard Test Method for Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperature, Annual Book of ASTM Standards, Volume 15.01, Pages 327-333, 1991.
  • ASTM D790M-86, Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials, Annual Book of ASTM Standards, Volume 08.01, Pages 290-298, 1988.
  • Larson, D.R., Coppola J.A. and Hasselman, D.P.H., Fracture Toughness and Spalling Behaviour of High- Al2O3 Refractories, J. Am. Ceram. Soc., Volume 57, Issue 10, Pages 417-421, 1974.
  • Griffith, A.A., The Theory of Rupture, Proceedings of the First International Congress for Applied Mechanics, Pages 55-63, 1924.
  • Davidge, R.W. and Tappin, G., The Effective Surface Energy of Brittle Materials, Journal of Materials Science, Volume 3, Pages 165-173, 1967.
  • Mendelson, M.I., Average Grain Size in Polycrystalline Ceramics, J. Am. Ceram. Soc., Volume 52, Pages 443-446, 1969.
  • Hasselman, D.P.H., Thermal Stress Resistance Parameters for Brittle Refractory Ceramics: A Compendium, Am. Ceram. Soc. Bull., Volume 49, Issue 12, Pages 1033-1037, 1970.
  • Gladysz G.M. and Chawla K.K., Coefficients of Thermal Expansion of Some Laminated Ceramic Composites, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Volume 32, Pages 173-178, 2001.

MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI

Yıl 2009, Cilt: 9 Sayı: 3, 171 - 180, 01.12.2009

Öz

MgO esaslı refrakterlere spinel ilavesi ısıl şok direnci arttırmasına rağmen, MgO-spinel (M-S) refrakterlerin mekanik özellikleri oldukça düşüktür. M-S’e değişik oranlarda SnO2 ilavesiyle mekanik özelliklerde önemli ölçüde iyileşme gözlenmiştir. M-S-SnO içerikli malzemelerin optimum kimyasal kompozisyonu belirlenerek, mekanik özelliklerindeki iyileşmeyi sağlayan parametreler ile mikroyapısal değişimler arasındaki ilişkiler detaylı olarak incelenmiştir. M-S-SnO2 refrakterlerin mekanik özelliklerinin iyileşmesindeki temel parametreler: a) yapıda oluşan mikroçatlakların SnO2içerikli tanecikler (Mg2SnO4) üzerine geldiğinde, spinel tanelerinden daha etkili bir biçimde, birbirlerine bir ağ şeklinde bağlanarak dallanması, sapması veya SnO2 içerikli tanecikler ile gözeneklere ulaştığında durması, b) kırılma tipinde: spinel ilavesiyle taneler-arası kırılmaya ve SnOilavesiyle tane-içi kırılmaya doğru eğilim oluşturan dönüşümler, ayrıca katkı ilavesiyle c) kritik hata boyutu, d) iş enerjisi ile e) yoğunluk değerlerinin artması ve f) MgO tane boyutu değerlerinin azalması olarak tespit edilmiştir. Ayrıca, çatlağın başlama ve ilerleme direncini gösteren ısıl stres/şok parametreleri olan R ve R''' ile şiddetli ısıl gerilim şartları altında uzun çatlakların ilerlemesi için gerekli olan maksimum sıcaklık farkındaki iyileşmeyi belirleyen Rst parametreleri, malzemelerin ısıl şok davranışlarını tespit etmek amacıyla hesaplanmıştır. M-S-SnO2 refrakterlerin ısıl stress/şok verileri M-S malzemelerden önemli derecede yüksektir. Bu da endüstriyel kullanımda yüksek sıcaklıklarda MS-SnO2 refrakterlerde oluşabilecek düşük mukavemet kaybıyla, yüksek ısıl şok hasar direnciyle ve daha uzun servis ömrüyle bütünleşmektedir

Kaynakça

  • Shackelford, J.F., Alexander, W. and Park, J.S., Eds., CRC Materials Science and Engineering Handbook, CRC Press, Boca Raton, Florida 1994.
  • Van Vlack, L.H., Physical Ceramics for Engineers, Addison-Wesley Publ. Comp., USA 1964.
  • Alper, A.M., McNally, R.N., Ribbe, P.H. and Doman R.C., J. Am. Ceram. Soc., Volume 45, Page 263, 1962.
  • Eusner, G.R. and Hubble, D.H., Technology of Spinel Bonded Periclase Brick, J. Am. Ceram. Soc., Volume 43, Issue 6, Pages 292-296, 1960.
  • Cooper, S.C. and Hodson, P.T.A., Magnesia-Magnesium Aluminate Spinel as a Refractory, Trans. J. Br. Ceram. Soc., Volume 81, Pages 121-128, 1982.
  • Bartha, P., Magnesia Spinel Bricks – Properties, Production and Use, Proc. Int. Symp. Refractories, Refractory Raw Materials and High Performance Refractory Products, eds. X. Zhong et al., Pergamon, Hangzhou, Pages 661-674, 1989.
  • Aksel, C., Rand, B., Riley, F.L., and Warren, P.D., Mechanical Properties of Magnesia-Spinel Composites, J. Eur. Ceram. Soc., Volume 22, Issue 5, Pages 745-754, 2002.
  • Aksel, C., Davidge, R.W., Warren, P.D. and Riley, F.L. Mechanical Properties of Model Magnesia-Spinel Composite Materials, Euro Ceramics V, Part 3, Key Engineering Materials, Volume 132-136, Pages 1774- 1777, Versailles, France, 1997.
  • Aksel, C., Rand, B., Riley, F.L. and Warren, P.D., Thermal Shock Behaviour of Magnesia-Spinel Composites, J. Eur. Ceram. Soc., Volume 24, Issue 9, Pages 2839-2845, 2004.
  • Mosser, J., Buchebner, G., Dosinger, K., New high-quality MgO-Cr2O3-bricks and Cr-free alternatives for the lining of RH/DH-vessels. Veitsch-Radex Rundschau, 1997, No: 1, 11-23.
  • Schulle, W., Khanh, P. G., Anh, V. T., Periclase-spinel products with improved properties by effective addition of TiO2. Veitsch-Radex Rundschau, 1995, No: 1, 563-564.
  • Ceylantekin, R. ve Aksel, C., Zirkon İlavesiyle Model MgO-Spinel Kompozit Refrakterlerin Mekanik Özelliklerinin İyileştirilmesi ve Mikroyapısal Karakterizasyonu, Proceedings of the VI. Ceramic Congress with International Participation, Volume 23, Sayfa 199-204, Sakarya, Turkey, 2006.
  • Dal Maschio, R., Fabbri, B. and Fiori, C., Industrial Applications of Refractories Containing Magnesium Aluminate Spinel, Industrial Ceramics, Volume 8, Issue 3, Pages 121-126, 1988.
  • Tokunaga, K., Kozuka, H., Honda, T. and Tanemura, F., Further improvements in high temperature strength, coating adherence, and corrosion resistance of magnesia-spinel bricks for rotary cement kiln, UNITECR 91 Congress, Aachen, Germany, Pages 431-435, 1991.
  • Aksel, C., Magnezyum Oksit ve Farklı Kimyasal Kompozisyonlardaki Magnezyum Aluminat Spinel Kompozitlerin Mekanik Özelliklerinin İncelenmesi, Seramik Sanat, Bilim ve Teknoloji, Türk Seramik Derneği, Volume 15, Sayfa 21-25, 2001.
  • Aksel, C., MgO-Spinel Kompozitlerde Tane Boyutu Değişiminin Isıl Şok Davranışlarına Etkisi, 11th International Metallurgy & Materials Congress and Trade Fair, Sayfa 819-826, İstanbul, Turkey, 2002.
  • Aksel, C. and Warren, P.D., Work of Fracture and Fracture Surface Energy of Magnesia–Spinel Composites, Composites Science and Technology, Volume 63, Issue 10, Pages 1433-1440, 2003.
  • Rigby, G.R., The Effect of Expansion Mismatch on the Mechanical Properties of Ceramic Materials, Trans. Indian Cer. Soc., Volume 31, Issue 1, Pages 18-30, 1972.
  • ASTM C1161-90, Standard Test Method for Flexural Strength of Advanced Ceramics at Ambient Temperature, Annual Book of ASTM Standards, Volume 15.01, Pages 327-333, 1991.
  • ASTM D790M-86, Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials, Annual Book of ASTM Standards, Volume 08.01, Pages 290-298, 1988.
  • Larson, D.R., Coppola J.A. and Hasselman, D.P.H., Fracture Toughness and Spalling Behaviour of High- Al2O3 Refractories, J. Am. Ceram. Soc., Volume 57, Issue 10, Pages 417-421, 1974.
  • Griffith, A.A., The Theory of Rupture, Proceedings of the First International Congress for Applied Mechanics, Pages 55-63, 1924.
  • Davidge, R.W. and Tappin, G., The Effective Surface Energy of Brittle Materials, Journal of Materials Science, Volume 3, Pages 165-173, 1967.
  • Mendelson, M.I., Average Grain Size in Polycrystalline Ceramics, J. Am. Ceram. Soc., Volume 52, Pages 443-446, 1969.
  • Hasselman, D.P.H., Thermal Stress Resistance Parameters for Brittle Refractory Ceramics: A Compendium, Am. Ceram. Soc. Bull., Volume 49, Issue 12, Pages 1033-1037, 1970.
  • Gladysz G.M. and Chawla K.K., Coefficients of Thermal Expansion of Some Laminated Ceramic Composites, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, Volume 32, Pages 173-178, 2001.
Toplam 26 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Pınar Uğur Bu kişi benim

Cemail Aksel Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 1 Aralık 2009
Gönderilme Tarihi 8 Ağustos 2015
Yayımlandığı Sayı Yıl 2009 Cilt: 9 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Uğur, P., & Aksel, C. (2009). MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9(3), 171-180.
AMA Uğur P, Aksel C. MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Aralık 2009;9(3):171-180.
Chicago Uğur, Pınar, ve Cemail Aksel. “MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 9, sy. 3 (Aralık 2009): 171-80.
EndNote Uğur P, Aksel C (01 Aralık 2009) MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 9 3 171–180.
IEEE P. Uğur ve C. Aksel, “MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI”, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 9, sy. 3, ss. 171–180, 2009.
ISNAD Uğur, Pınar - Aksel, Cemail. “MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi 9/3 (Aralık 2009), 171-180.
JAMA Uğur P, Aksel C. MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2009;9:171–180.
MLA Uğur, Pınar ve Cemail Aksel. “MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI”. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 9, sy. 3, 2009, ss. 171-80.
Vancouver Uğur P, Aksel C. MgO-MgAl2O4-SnO2 KOMPOZİT REFRAKTERLERİN MEKANİK ÖZELLİKLERİ VE ISIL PERFORMANSI. Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2009;9(3):171-80.