Abstract Corrosion of calcium zirconate material, synthesized from CaCO3 and ZrO2 powders, with slags of different basicity was investigated at 1400oC for 5h and 10h of soaking time. Slags were synthesized from high purity powders. Two corrosion tests were applied – hot stage microscopy and pellet test. The phase composition of the as-synthesized and after-corrosion samples was determined by X-Ray Diffraction technique. The Scanning Electron Microscopy with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy was applied to investigate the microstructures of the corroded samples. Moreover, bulk and helium density, open porosity, and firing shrinkage were determined. The conducted research revealed that interaction of CaZrO3 with high basicity slag (2.00B) resulted in the total disintegration of the samples in consequence of γ-Ca2SiO4 formation. The slags of lower basicity (1.00B and 1.50B) induced the formation of the aggressive liquid phase which dissolved a significant amount of Zr4+. During the reaction with the most acidic slags (0.25B and 0.50B) diffusion of Ca2+ from calcium zirconate into the surrounding liquid phase was accompanied by the reversed diffusion of Si4+, and a formation of protective layers composed of new phases of gehlenite (Ca2Al[(Si,Al)2O7]) baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) and calcium aluminates (CaAl2O4 and CaAl4O7) was observed. The extended reaction time revealed `no significant impact on the reaction of CaZrO3 with 0.25B slag, while time-extended progressive corrosion was observed for slags 1.00B and 1.50B. The order of the improved resistance of CaZrO3 against the slag of different basicity was as follows: 2.00B

中文翻译：

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炉渣化学成分对锆酸钙材料腐蚀的影响

摘要 研究了由CaCO3 和ZrO2 粉末合成的锆酸钙材料与不同碱度的炉渣在1400oC 下浸泡5h 和10h 的腐蚀情况。炉渣由高纯度粉末合成。应用了两种腐蚀测试——热台显微镜和颗粒测试。合成后和腐蚀后样品的相组成通过 X 射线衍射技术确定。应用具有能量色散 X 射线光谱的扫描电子显微镜来研究腐蚀样品的微观结构。此外，还测定了体积和氦气密度、开孔率和烧制收缩率。进行的研究表明，CaZrO3 与高碱度炉渣 (2.00B) 的相互作用导致样品完全崩解，从而形成 γ-Ca2SiO4。较低碱度（1.00B 和 1.50B）的炉渣诱导了侵蚀性液相的形成，该液相溶解了大量的 Zr4+。在与酸性最强的炉渣（0.25B 和 0.50B）反应期间，Ca2+ 从锆酸钙扩散到周围液相中，同时伴随着 Si4+ 的反向扩散，并形成了由钙黄长石（Ca2Al[ (Si,Al)2O7]) Baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) 和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）被观察到。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B 50B) 诱导形成溶解大量 Zr4+ 的侵蚀性液相。在与酸性最强的炉渣（0.25B 和 0.50B）反应期间，Ca2+ 从锆酸钙扩散到周围液相中，同时伴随着 Si4+ 的反向扩散，并形成了由钙黄长石（Ca2Al[ (Si,Al)2O7]) Baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) 和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）被观察到。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B 50B) 诱导形成溶解大量 Zr4+ 的侵蚀性液相。在与酸性最强的炉渣（0.25B 和 0.50B）反应期间，Ca2+ 从锆酸钙扩散到周围液相中，同时伴随着 Si4+ 的反向扩散，并形成了由钙黄长石（Ca2Al[ (Si,Al)2O7]) Baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) 和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）被观察到。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B 在与酸性最强的炉渣（0.25B 和 0.50B）反应期间，Ca2+ 从锆酸钙扩散到周围液相中，同时伴随着 Si4+ 的反向扩散，并形成了由钙黄长石（Ca2Al[ (Si,Al)2O7]) Baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) 和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）被观察到。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B 在与酸性最强的炉渣（0.25B 和 0.50B）反应期间，Ca2+ 从锆酸钙扩散到周围液相中，同时伴随着 Si4+ 的反向扩散，并形成了由钙黄长石（Ca2Al[ (Si,Al)2O7]) Baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) 和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）被观察到。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B 并且观察到由钙黄长石（Ca2Al[(Si,Al)2O7]）baghdadite Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2）和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）的新相组成的保护层的形成。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B 并观察到由钙黄长石 (Ca2Al[(Si,Al)2O7]) 巴格达石 Ca3Zr[O2|Si2O7], C3ZS2) 和铝酸钙（CaAl2O4 和 CaAl4O7）的新相组成的保护层的形成。延长的反应时间表明对 CaZrO3 与 0.25B 炉渣的反应没有显着影响，而观察到 1.00B 和 1.50B 炉渣的时间延长逐渐腐蚀。CaZrO3对不同碱度炉渣的抵抗力提高顺序为：2.00B