SHS转炉补炉料的物相组成及显微结构特征
非金属材料在高温工业窑炉的应用非常普遍，特别是氧化物材料和以氧化物为主要成分的复合材料，已经成为在高温环境下冶金工业生产容器无法替代的材料。在这些材料中，镁铝尖晶石(MA)为原料的材料十分引人注目-2J。尖晶石质材料具有良好的抗渣侵蚀性、热震稳定性、耐磨性及高的强度。因此，它广泛应用于各个领域，作为耐火材料、耐磨材料、精细陶瓷及颜料均有广阔的前景。然而，天然的尖晶石资源非常少，远远满足不了工业需要，必须通过人工合成。作者利用自蔓延高温合成(Self-propagatingHigh—temperatureSyn—thesis，简称SHS)的原理J，选择工业铝粉作为发热剂，碳酸盐——菱镁矿为供氧剂，通过铝热反应，生成尖晶石结合相，研制出一种以镁砂为骨料，以镁铝尖晶石和炭质材料作为结合相的新型SHS转炉补炉料，使大颗粒骨料之间达到尖晶石、碳桥和陶瓷的多重结合’'引。本工作对不同环境温度下补炉料的物相组成及显微结构进行了研究，并对合成尖晶石的固相反应原理及SHS产物相的烧结机制进行了讨论。
(1)XRD分析表明：SHS补炉料的主要物相为方镁石相，次要物相为尖晶石相(主要为镁铝尖晶石)，还有少量的刚玉相及炭质相。
(2)能谱分析结果表明：SHS原理合成的尖晶石，其化学组成均偏离理论值，为富含Al20，或Mgo的尖晶石固溶体。
(3)SHS补炉料的显微结构为：颗粒状的骨料方镁石与SHS的反应产物尖晶石、非晶质碳(有少量晶质石墨)、少量刚玉相和硅酸盐玻璃相共同构成含有气孔的交织结构，尖晶石与炭质相、玻璃相一起构成基质相，形成尖晶石、碳桥和陶瓷相与方镁石骨料的多重结合。
(4)整个SHS烧结反应过程分3步进行，第一步为碳酸盐的分解反应，属于吸热反应；第二步为SHS反应即铝热反应，伴随有巨大的放热和温度升高；第三步为合成尖晶石的固相反应。
