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      納米氧化物在耐火材料中的應(yīng)用
      新聞出處:  |  發(fā)布時間: 2018-05-03

      耐火材料指的是耐火度超過1580℃的無機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在無荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。

      耐火材料歷史悠久。耐火材料結(jié)合高溫技術(shù)出現(xiàn),大約起源于青銅器時代中期;中國東漢時期,出現(xiàn)用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材與匣缽;20世紀(jì)初,耐火材料向高致密、高純、超高溫制品方向發(fā)展。同時,完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料與耐火纖維出現(xiàn)?,F(xiàn)代,隨著空間技術(shù)、原子能技術(shù)、新能源技術(shù)的發(fā)展,具有耐高溫、耐沖刷、抗腐蝕、抗熱振等綜合優(yōu)良性能的耐火材料得到應(yīng)用。

      耐火材料種類繁多。按照化學(xué)特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料;按照耐火度的高低分為普通耐火材料(1580~1770℃)、高級耐火材料(1770~2000℃)及特級耐火材料(2000℃以上)。另外,還有用于特殊場合的耐火材料。

      酸性耐火材料的主要成分為納米氧化硅,常用的有硅磚與粘土磚。硅磚是納米氧化硅含量達(dá)到93%以上的硅質(zhì)制品,原料有硅石、廢硅磚等,其荷重軟化溫度高、抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng)、重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹。但是其抗熱振性差,且易受堿性渣的侵蝕。硅磚主要用于焦?fàn)t、酸性煉鋼爐、玻璃窯爐等熱工設(shè)備。粘土磚的主要原料為耐火粘土,納米氧化鋁的含量為30%~46%,屬于弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對酸性爐渣有抗蝕性,且應(yīng)用廣泛。

      中性耐火材料的主要成分為納米氧化鋁、氧化鉻或碳。納米氧化鋁的含量達(dá)到95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。鉻磚的主要成分以氧化鉻,雖然對鋼渣的耐蝕性好,但抗熱振性較差,高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火材料有碳磚、石墨制品以及碳化硅質(zhì)制品,具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱性高、熱膨脹系數(shù)很低、高溫強(qiáng)度高、耐熱振性能好、不受金屬和熔渣的潤濕、抗酸堿和鹽的侵蝕的優(yōu)點,除了廣泛用作高溫爐襯材料,也用作化工、石油的高壓釜內(nèi)襯。

      堿性耐火材料的主要成分為納米氧化鎂、氧化鈣,常用的是鎂磚。納米氧化鎂含量高于80%~85%的鎂磚,對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于吹氧轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備與一些高溫設(shè)備上。

      在特殊場合應(yīng)用的耐火材料有高溫氧化物材料,例如納米氧化鋁、納米氧化鋯、納米氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣等;難熔化合物材料,例如碳化物、硫化物、硼化物、氮化物、硅化物等;高溫復(fù)合材料,主要有金屬陶瓷、纖維增強(qiáng)陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層等。

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