镁铝尖晶石基耐火材料的最新研究进展
尖晶石质耐火材料的特性_生产与应用
表 3 尖晶石浇注料的理化指标对比
性 能
研 制 品 日本产品
化学组成 ( %) Al2O3 ( MgO) 体积密度 (g/ cm3) 1500 ℃,3h
90 (6) 2. 86
91 (6) 2. 93
抗折强度 (MPa) 1500 ℃,3h
16. 32
14. 70
耐压强度 (MPa) 1500 ℃,3h
尖晶石质耐火材料的特性 、生产与应用
宫长伟
(本溪冶金高等专科学校冶金工程系 ,辽宁 本溪 117022)
摘 要 :镁铝尖晶石质浇注料是一种新型耐火浇注料 ,近年来已受到国内外的高度重视 。本文介绍了镁铝尖晶石的特 性 、合成方法及尖晶石质耐火材料在国内的应用 。 关键词 :镁铝尖晶石 ;浇注料 ;矾土 ;线膨胀 中图分类号 : T G110 文献标识码 :A
效果 。该种浇注料应用具有一定的发展前景 ,由于受 浇注料开发工艺 、生产设备等因素的限制 ,目前我国 的钢铁企业仍多采用定型耐火材料 ;因此在立足于国 内资源 ,开发应用镁铝质浇注料方面 ,我们仍需做很 多工作 。
参考文献
〔1〕大石泉. 盛钢桶用铝 —尖晶石浇注料的使用结果〔P〕. 国外耐火材料 ,1991 (1) :23. 〔2〕江副正信. 尖晶石的特性及在耐火材料中的应用〔P〕. 国外耐火材料 ,1991 (10) :21. 〔3〕周宁生等. 矾土基高铝 —尖晶石质钢包浇注料的研制与应用〔P〕. 耐火材料 1996 ,30 (4) 207～211. 〔4〕陶新霞等. 钢包用铝 —尖晶石浇注料的研制〔P〕. 耐火材料 1994 (6) :12.
镁铝尖晶石的耐火材料合成
镁铝尖晶石的耐火材料合成
镁铝尖晶石（Mg-Al-Spinel）是一种常用的高温耐火材料，它具有良
好的热稳定性、耐腐蚀性和化学稳定性，在高温环境下具有良好的绝缘性能。
对于高温耐火材料，最重要的是它们具有良好的耐火性能，因此，有
必要深入了解镁铝尖晶石合成的耐火材料。
首先，镁铝尖晶石合成的耐火材料的基本成分是硅、镁和铝，它们可
以通过熔炼、混合和烧结制备而成。
熔炼时先将硅和铝加入高熔点的镁，
使它们完全溶解，然后将溶液冷却，当温度适当时，就可以形成一定的粒
度的镁铝尖晶石，这样就能成功地完成合成。
其次，混合的成分是镁、铝和硅，它们都具有较高的熔点，因此需要
高温熔炼，才能得到镁铝尖晶石的粉末。
混合的比例要求是Mg：Al：Si
＝2：1：4，这样才能保证合金的性能。
由于镁铝尖晶石的成分是固溶体，所以混合前应该先将镁、铝和硅熔炼分别，并将混合温度降到合适的温度，这样就能保证得到质量较好的尖晶石粉末，有利于表面的烧结。
最后，将混合的尖晶石粉末重新加热，在适当的温度和压力下，它们
可以形成原子之间紧密的等位结构，这可以有效地提高材料的抗高温腐蚀
性能，从而得到最终的高温耐火材料。
高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石
高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。
这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。
增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。
这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。
镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。
本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。
1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。
镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。
20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。
高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。
2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。
尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。
尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。
除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。
尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。
镁铁铝尖晶石砖的应用进展
欧洲在 １ ９ ９ ３年 即 出 台了 ２ ｐ 限制 ： 代镁 铬砖 、 ｐｍ 替 实 现 水 泥生 产 流程 的无 铬化 ．这 是 我 国水 泥 行业 的要
求． 也是 发 展 的必 然 趋 势 ， 时也 是符 合 我们 国家 的 同 环保 、 能 、 节 降耗 的政 策 的 。
除 ， 定 镁 铁 铝 砖 的残 厚 为 １０ ｍ～ ６ ｍ 镁 铁 铝 测 ４ ｍ １０ ｍ．
条件下 的导 热系数仅 为 ３ ６ Ｗ／ｍ・ ， 比 国外 同类 ． ３ （ Ｋ）相 ４ 产品 ４ ８ Ｗ／ｍ・ 的导 热系数降低 幅度 很大 。 ． ３ （ Ｋ） ５
２０ ０ ９年 １ ０月 ． 我们 将 新研 制 的镁 铁 铝尖 晶石砖 试 验于 鲁 中水 泥公 司 的 ５Ｏ ０ ０ ｔ ／ ｄ生 产线 ， 耐火 材 料配 置 方案 见表 ２ 使用跟 踪情 况见 表 ３ 。
．
０ ０ ｍ ０８ ～ ． １ ｍ １． １． ～７ ７ ￣ ２ ２ －２ －． ． １ ｍ Ｉ ． ～ ８ Ｉ ８ ２ｍ ２ｍ ４ｍ ４ｍ ７ｍ ８ ｍ ８ ８ １ ｍ １ ｍ
回转 窑筒体 温度局 部过热 。
度很 大 ．尤 其 在各 水 泥企 业 操作 条 件相 差 较 大 的我
国更是 如 此 。 镁铝 尖 晶石砖 导 热率 高 ， 中 的尖 晶石 砖
在温 度 波动 大 、 氛变 化 频 繁 、 作 不 正 常 的使 气 操 用条 件下 ．铁 变价 所带 来 的破 坏作 用就 愈发 明显 ， 越 容易 导致筒体 局部 过热 而影 响生 产 。因此 ， 为保证 耐 火材 料体积 稳定 和 良好 的使用 性 能 ． 引入 到砖 中的铁 保持 二价态是 非 常必要 的 。 在铁 氧化 物及 铁 的复合 氧 化物 中 ． 能够 作 为 Ｆ ２ ｅ ＋ 的载体 引 人 到砖 中的也 就 是 亚 铁铝 尖 晶 石 （ ｒ Ｈｅ． ｃｎｔ） ｖ ｉ 。亚 铁 铝尖 晶石在 自然 界是 很少 存在 的 ， ｅ 只能 以 Ｆ Ｏ Ａ２ ３Ｆ Ｏ・ １ ｅ ＋ １ ＝ ｅ Ａ ２ 的方式 进行 人工合 成 。 ０ ０ 作 为 Ｈｅｃｎｔ ｒｙ ｉ ｅ的合 成 原 料 ， ｅ 在 空气 下 不 稳 ＦＯ
甲烷干重整反应镁铝尖晶石镍基催化剂的研究进展
甲烷干重整反应镁铝尖晶石镍基催化剂的研究进展
苏海兰;张丹;豆高锋
【期刊名称】《工业催化》
【年(卷),期】2024(32)6
【摘要】甲烷重整反应所用的镍基催化剂在高温下易烧结而失活,催化剂稳定性一直是研究的重点。
镁铝尖晶石材料具有较好的耐高温稳定性,高温下不易烧结,因此具有良好的工业化应用前景。
综述了镁铝尖晶石结构镍基催化剂的制备方法(包括分步浸渍法、共沉淀法、溶剂蒸发自组装法、溶胶-凝胶法、水热合成法和火焰喷射裂解法)及其对催化剂结构和性能的影响,介绍了镁铝尖晶石催化剂对甲烷重整反应的稳定性研究进展以及镁铝尖晶石材料与限域功能材料结合对催化剂结构及性能的影响,并对其应用前景进行了展望。
【总页数】6页(P30-35)
【作者】苏海兰;张丹;豆高锋
【作者单位】中冶京诚工程技术有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ032
【相关文献】
1.具有镁铝尖晶石壳层镍基甲烷化催化剂制备及性能
2.适用于甲烷干重整反应的镍基催化剂
3.甲烷联合重整反应镍基尖晶石催化剂的制备与性能
4.氧化镧掺杂的双
孔镍基催化剂甲烷干重整反应性能研究5.锌锆复合氧化物担载镍基催化剂用于甲烷干重整反应
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镁铝尖晶石的合成方法、途径及应用行业
镁铝尖晶石的合成方法、途径及应用行业镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀能力，热震稳定性好，其最主要的用途：一是代替镁铬砂制造镁铝尖石砖用于水泥回转窑，不但避免了铬公害，而且具有极好的抗剥落性，二是用于制作钢包浇注料，大大提高钢包衬的抗侵蚀能力。
其应用范围还在不断扩大，如镁铝尖晶石制品用于有色冶金、玻璃工业等。
镁铝尖晶石是极具发展前景的高级耐火原料。
尖晶石是镁铝氧化物组成的矿物，因含有镁、铁、锌、锰等元素，可以分为很多种，如铝尖晶石、铁尖晶石、锌尖晶石、锰尖晶石、铬尖晶石等。
由于含有不同的元素，不同的尖晶石可以有不同的颜色。
(镁铝尖晶石原料)1镁铝尖晶石原料的合成方法(1)轻烧法活性镁铝尖晶石粉(2)烧结法烧结镁铝尖晶石砂，主要指以轻烧镁粉、工业氧化铝或优质铝矾土为原料，经配合、磨细、成形煅烧制得镁铝尖晶石原料。
从合成镁铝尖晶石的机理可以推知：增大原理细度、提高成型压力、升高合成温度，换句话说就是减少扩散距离、增大接触面积、提高扩散能力都有利于镁铝尖晶石的合成反应。
(3)电熔法电熔镁铝尖晶石砂，主要指采用轻烧镁粉、工业氧化铝或优质矾土为原料，经配料、熔融、冷却、破碎后制成。
电熔镁铝尖晶石的主要优点是晶体发育好、晶粒尺寸大、组织结构致密、抗侵蚀性强。
（电熔镁铝尖晶石）2镁铝尖晶石的合成方法合成镁铝尖晶石的方法主要有烧结法和电熔法。
烧结法是指将氢氧化铝、烧结氧化铝等原料与碳酸镁、氢氧化镁等含镁原料，按照要求组成配料，共同细磨，压球(坯)，于1750℃以上的回转窑或竖窑中高温煅烧，即可得到烧结法合成的镁铝尖晶石，具体而言，可以分为一步法、一步半法和二步法。
一步法烧结合成菱镁矿+铝矾土生料→干法共磨→成型→烧成→尖晶石熟料一步半法烧结合成轻烧镁粉+铝矾土生料→干法共磨→成型→烧成→尖晶石熟料二步法烧结合成菱镁矿+铝矾土生料→干法共磨→成型→轻烧(1300℃左右)→破碎→成型→烧成→尖晶石熟料另外，将压制的合成尖晶石生料球在1200~1300℃的低温下煅烧，可以制得活性尖晶石，与烧结尖晶石不同，活性尖晶石中含有未反应的w(Al2O3)10~15%，w(MgO)5%~10%。
镁铝尖晶石粉体的制备与表征
原理：利用X射线与物质相互作用产生的衍射现象进行结构分析
设备：X射线衍射仪
测试条件：选择合适的测试温度、湿度和压力
分析方法：通过分析衍射图谱，确定晶格参数、晶型和晶粒大小等结构信息
扫描电子显微镜
透射电子显微镜
原理：利用电子束穿透样品，通过检测透射电子成像
应用：用于镁铝尖晶石粉体的微观结构分析
其他领域
生物材料：用于制备生物医学材料，如人工骨、人工关节等
光学材料：用于制备光学器件，如透镜、棱镜等
电子材料：用于制备电子器件，如电容器、电阻器等
陶瓷材料：作为添加剂，提高陶瓷的力学性能和耐磨性
镁铝尖晶石粉体的研究进展与展望
研究进展
镁铝尖晶石粉体的制备方法：固相反应法、水热法、溶胶-凝胶法等
优点：生产效率高，产品质量好
缺点：能耗高，设备复杂
应用：广泛应用于镁铝尖晶石粉体的制备
化学法
原料：氧化镁、氧化铝、碳酸钙等
反应条件：高温、高压、长时间
反应原理：氧化镁和氧化铝在高温高压下反应生成镁铝尖晶石
产物：镁铝尖晶石粉体
纯化方法：洗涤、过滤、干燥、研磨等
性能测试：XRD、SEM、TEM等
镁铝尖晶石粉体的表征技术
镁铝尖晶石粉体的表征方法：XRD、SEM、TEM、BET等
镁铝尖晶石粉体的应用领域：耐火材料、陶瓷、电子、环境等
镁铝尖晶石粉体的研究展望：提高纯度、降低成本、扩大应用范围等
展望
镁铝尖晶石粉体的应用领域将进一步扩大
制备技术将进一步改进，提高生产效率和产品质量
性能研究将进一步深入，提高镁铝尖晶石粉体的综合性能
玻璃领域
镁铝尖晶石粉体在玻璃生产过程中的作用
镁铝尖晶石粉体在玻璃行业中的应用
纳米镁铝尖晶石粉体制备方法研究
（） １ 火焰 喷射热解 法 。火焰 喷射热解法 是将金属盐溶 液喷入到 Ｊ 热 的反应 器 中 ，引起溶 剂的蒸发 和燃烧 ，从 而直接 合成粉 体的方 Ｊ ｕ 法 。在２ ０ Ｊ 含有 三乙醇胺的铝 和镁的氧化 物或氢氧化 物的乙二 ０ ℃Ｊ 热 ｕ 醇悬浮 液 ，制备双醇盐尖 品石前驱 物。通过Ｊ 热溶解去除产物水 ，然 』 ｕ 后真空蒸发 去除乙二醇溶剂 ，形成 聚合物状前驱 物。用干乙烯醇稀释 前驱物 ，同时乙烯 醇也是附加的燃料源 。通过 气溶胶 发生器将前驱物 喷射 到燃烧 室 内 ，液 滴被怏速 燃烧 生成超 细 、均 ， 、品态的尖 品石 ｊ Ｊ 粉 ，改变输入速 度可以控制燃烧室 的温度 。该 法可制备高纯纳米级 的
２ 固 相
为５ ～ １ ｇ－ ～ ０ ｌ １ ｈ ，粉体受污染少 ，没备简单 ： ｗ ｆ ２）蒸发分解 法 。蒸发 分解 法是利 用溶剂蒸发 和盐类 自身分解 生 产粉状 物 ，再经焙烧制备粉体 的方法 。Ａ ａ ｄ ｋＡ．Ｋ ｌ１ ｔ 等将ＡＩ ５ （ ） ＮＯ 和ＭｇＮ ・ ＨＯ 于蒸 馏水 Ｌ ，并 Ｊ 入聚 乙烯薛 ，其作 用是使金 （ Ｏ ） ６ ，溶 ， ｝ ｜ Ｊ ｕ
能。
１ 沉淀 法
混 合” ’ ，有机 单体 丙烯酰胺 （ — Ｏ 为 凝胶 ，Ｎ，Ｎ 亚 甲基双 丙烯 ｃＨ Ｎ ） ’ 一 酰胺 为交联 剂 ，过 硫酸 铵（ Ｈ） Ｏ水 溶液为 引发剂 ，４ 基乙二胺 Ｎ Ｓ ， 一
（ ） 催 化 剂 ，选 用 Ｊ ２ １ ｃ Ｈ Ｎ， 为 Ａ一 ８ 试剂 为 分 散 剂 ，用 ＮＨ ・Ｈ Ｏ 节
６ 燃 烧 合 成 法
技 术 创 新
学习报告 铝镁尖晶石 2014-1-9
镁铝尖晶石镁铝尖晶石具有各种优异的性能，自1920年就已用于耐火砖，但被认为有潜力的耐火原料还是近30几年的事情。
当时主要影响尖晶石发展的因素之一就是其相对较高的成本。
如今工业上已经用电熔法和烧结法大批量合成尖晶石，而实验室的合成方法则多种多样，可以在1300℃恒温下用原位聚合法和共沉淀法合成超细镁铝尖晶石纳米颗粒[1]，在常温下也能用长时间粉磨的方法合成尖晶石[2]。
镁铝尖晶石的主要性能参数如表1所示[3]。
尖晶石的烧结理论尖晶石在1400(2.48MA )在1500时3.77MA 晶石生成量才达到98％。
富铝尖晶石尖晶石化反应滞后于富镁尖晶石，两者的尖晶石反应完成温度相差约100℃，富铝尖晶石尖晶石化反应分两步进行，即在形成理论尖晶石的基础上再固溶氧化铝，最终形成富铝尖晶石，并且富铝尖晶石较富镁尖晶石具有较小的晶粒和气孔[5]。
在1650℃烧结1小时后，富镁尖晶石与富铝和理论尖晶石比，具有较高的体密较低的显气孔率和低的吸水率。
基质中含有大于0.9%的氧化钙时展示出更好的烧结性能。
但富镁尖晶石由于尖晶石和氧化镁的热膨胀系数失配会产生微裂纹，其高温强度并没有纯氧化镁好。
材料中Al 2O 3或MgO 的富余有利于尖晶石化反应的进行，尖晶石化反应越早，反应膨胀出现的温度就越低，就越有利于镁铝尖晶石材料的致密化烧结[6]。
二次尖晶石化[7-9]镁铝尖晶石有较宽的固溶范围，并且随着温度的升高尖晶石中Al 2O 3(或MgO )的固溶量逐渐增加。
因此，镁铝尖晶石材料无论是加入到刚玉材料或镁质材料中均可能在高温下产生反应，也就是尖晶石对Al 2O 3或MgO 的固溶反应，又称为二次尖晶石化反应。
含氧化铝71%的尖晶石细粉（71MA ，下同）与α-Al 2O 3微粉间的二次尖晶石化反应的开始温度在1350℃以上，并主要发生在1350～1500℃温度段，在1500℃～1550℃时二次尖晶石化反应已经完成。
尖晶石78MA 与α-Al 2O 3微粉间的二次尖晶石化反应的开始温度在1450℃以上，在1500～1550℃温度段反应程度较大，刚玉含量降低约15%(w )。
纳米镁铝尖晶石粉体的制备技术进展
纳米镁铝尖晶石粉体的制备技术进展李岳妹¨梁小平z(1．天津工业大学材料科学与工程学院，天津市300160；2．黑龙江鸡西大学安全系，镁铝尖晶石(M gA I：04)在自然界中是一种接触变质矿物，其分子结构属等轴晶系，立方密堆积排列。
由于其独特的结构和优良的性能，使之在军事和民用两个方面都有广泛的应用。
但天然镁铝尖晶石数量少，不能满足工业需要，而且含有杂质、伴生物和包裹体等，所以人工合成尖晶石具有很重要的实用意义。
纳米级粉体由于其表面原子数与总原子数之比随粒径变小而急剧增大，从而显示出一些新的物理化学【生质(如表面与界面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等)，在吸附、催化、光、电、磁等诸多方面具有广阔的应用前景与巨大的经济潜力。
因此，制备高纯、超细、化学均匀性、成分可控及具有低温烧结性的纳米镁铝尖晶石成为一项重要的研究课题。
1制备方法1．1固相法固相法是以固态方式合成粉料的一种方法，采用若干单一成分的原科，经过配料、混合和锻烧后得到一定的多组分化合物。
王修慧等先加热自制铝醇盐水解产物(主要成分A I(O H)0，使之转变为单一的A I O O H，然后按摩尔比I"1(M gO)：n(A I：00)=Q97：1D3称取物料进行混磨，最后焙烧制得镁铝尖晶石粉体。
结果说明，在280℃加热预处理48h，A I(O H)3可以完全转变为A I O O H，在1400℃焙烧，固相反应彻底完成，转变成单一的尖晶石相，晶粒粒度范围37．6—53．1n m，在球磨过程中采用低硬度的A I O O H与M g O混合，并用有机尼龙研磨罐、研磨球代替传统球磨设备，避免了在球磨过程中引进杂质，J V f f#J得的镁铝尖晶石粉体纯度达到99995％。
12沉淀法1．21共沉淀法如果原料溶液中溶解两种或两种以上的阳离子，加入沉淀剂进行沉淀反应，得到两种或两种以上成分均一的沉淀，再经热处理来制备粉体的方法，就是共沉淀法。
一种复合镁铝尖晶石粉及其制备方法和应用
【文章标题：复合镁铝尖晶石粉的制备方法与应用前景】一、引言在当今社会，材料科学与工程领域的发展日新月异，新型材料的研发应用更是成为了人们关注的热点。
本文将着重讨论一种具有潜在应用前景的材料——复合镁铝尖晶石粉，包括其制备方法及在诸多领域中的应用前景。
二、复合镁铝尖晶石粉的制备方法1. 晶体生长法晶体生长法是一种制备复合镁铝尖晶石粉的常用方法，通过合适的溶剂、溶质浓度和温度来促使晶体生长，从而得到规整结构的复合镁铝尖晶石粉。
2. 气相沉积法气相沉积法利用气相反应物质的沉积来制备复合镁铝尖晶石粉，该方法操作简单，且能够制备出较为均匀的颗粒尺寸。
3. 凝胶法凝胶法将金属离子与配体形成凝胶，并通过煅烧过程制备出复合镁铝尖晶石粉，其中溶胶的浓度和温度对最终产物的形貌均有显著的影响。
三、复合镁铝尖晶石粉的应用前景1. 电子材料领域复合镁铝尖晶石粉具有较高的绝缘性能和热导率，在电子材料中有着广泛的应用前景，如在电路板、散热器等方面发挥着重要作用。
2. 功能材料领域由于复合镁铝尖晶石粉的热稳定性和耐腐蚀性较强，因此在功能材料领域也可以作为涂料、耐火材料等方面的应用。
3. 光学材料领域光学材料领域对材料的纯度和稳定性要求较高，而复合镁铝尖晶石粉恰好具备这些特性，因此在光学镜片、激光器等方面的应用前景十分广阔。
四、个人观点和理解在研究了复合镁铝尖晶石粉的制备方法和应用前景后，笔者认为这种材料具有着广泛的应用前景和发展潜力。
然而，复合镁铝尖晶石粉的规模化制备技术、稳定性等方面仍然需要进一步的研究和改进，以满足不同领域的需求。
在总结本文的内容时，复合镁铝尖晶石粉作为一种新型材料，其制备方法包括晶体生长法、气相沉积法和凝胶法，且在电子材料、功能材料和光学材料等领域有着广泛的应用前景。
然而，其规模化制备技术和稳定性等方面仍需进一步完善。
笔者对于这一主题的个人观点是，复合镁铝尖晶石粉作为一种新型材料，未来一定会有着更广泛的应用，并对材料科学领域产生深远影响。
电容镁铝尖晶石砖-概述说明以及解释
电容镁铝尖晶石砖-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述电容镁铝尖晶石砖是一种特殊的陶瓷材料，由氧化镁、氧化铝和氧化钛等多种元素组成。
它具有优异的电性能和物理性质，被广泛应用于电子领域和高温工作环境中。
本文将详细介绍电容镁铝尖晶石砖的制备方法、物理性质以及应用领域，并对其未来的发展进行展望。
电容镁铝尖晶石砖的制备方法是通过特定的化学反应和烧结工艺来获得。
其中包括了原料的选择、混合、成型和烧结等步骤。
通过精确控制和优化这些步骤，可以获得具有良好结晶性和致密度的电容镁铝尖晶石砖。
电容镁铝尖晶石砖具有很多出色的物理性质。
首先，它具有低介电常数和低介电损耗，这使得它在高频电路和微波设备中得到广泛应用。
其次，它具有优异的导热性能和高温稳定性，能够在高温工作环境下保持良好的性能。
此外，电容镁铝尖晶石砖还具有较高的机械强度和耐磨性，能够承受复杂的机械应力和环境侵蚀。
电容镁铝尖晶石砖在多个领域都有广泛的应用。
首先，在电子领域，它被用作电容器的介质材料，能够提供低损耗、高工作频率和高电容性能。
其次，在高温工作环境中，电容镁铝尖晶石砖可用于制造高温电阻器和热敏元件，能够在极端的温度条件下保持良好的电性能。
此外，它还可以用于制造微波陶瓷器件、传感器和压电元件等。
总之，电容镁铝尖晶石砖具有独特的制备方法、优异的物理性质和广泛的应用领域。
通过进一步研究和优化，相信电容镁铝尖晶石砖在电子领域和高温工作环境中的应用将会得到进一步的拓展和发展。
我们对电容镁铝尖晶石砖的未来充满了期待，相信它将会为电子技术的发展和高温工况下的工业应用带来更多的创新和突破。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将围绕电容镁铝尖晶石砖展开详细的阐述和分析。
为了使读者更好地理解和把握文章内容，本文将分为三个主要部分：引言，正文和结论。
在引言部分，将对电容镁铝尖晶石砖进行概述，介绍其制备方法、物理性质以及应用领域。
首先，我们将概述电容镁铝尖晶石砖的基本情况，包括其组成成分、晶体结构等。
低温合成与烧结MgAl2O4尖晶石的研究现状
低温合成与烧结MgAl2O4尖晶石的研究现状刘建华;张程【摘要】MgAl2O4尖晶石(MAS)是一种具有面心立方结构的合成材料.这种稳定的结构使得它具有某些特殊的性能,如高熔点,抗热震性好,耐化学腐蚀等,使得其广泛应用于耐火材料领域.针对MAS的合成温度高、且在合成过程中材料体积膨胀(～8％)而难以烧结等问题,本文重点围绕原料的性能、MAS的低温合成、MAS的低温烧结等方面研究现状进行了综述,并认为降低MAS的合成和烧结温度仍是当前MAS材料研究的重点,也是降低MAS材料生产成本和加快其推广应用的关键.【期刊名称】《有色金属设计》【年(卷),期】2018(045)002【总页数】7页(P104-110)【关键词】MgAl2O4尖晶石;原料性能;低温合成;烧结助剂【作者】刘建华;张程【作者单位】昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,云南昆明650093;昆明理工大学省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室,云南昆明650093【正文语种】中文【中图分类】F416.320 引言MgAl2O4尖晶石(MAS)的结构可以看成是岩盐结构和闪锌矿结构的结合，氧离子作面心立方密堆。
MAS具有相对较高的硬度和高密度(3.58 g·cm-3)的典型特征[1,2]，良好的热震稳定性能、耐化学侵蚀性能和耐磨性能，能够在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性[3,4]。
正因为如此，MAS被广泛用于冶金、电化学和化学等领域[5,6]。
MAS在自然界中是一种接触变质产物，也有少数来自火成岩和沉积岩，但天然产出很少。
目前工业上用的镁铝尖晶石主要是由镁和铝的氧化物、氢氧化物或碳酸盐人工合成的[7]。
且作为一种人工合成材料，可以通过改变原料的组成来获得所需要的性能。
例如，Ganesh等[8]指出铝镁尖晶石中含MgO和Al2O3量的不同，使其使用方式和领域也不相同，MgO-尖晶石以砖块的形式用作水泥回转窑的内衬，Al2O3-尖晶石以浇注料的形式用于钢包内衬。
镁铝尖晶石的用途
镁铝尖晶石的用途
镁铝尖晶石是一种常见的矿物，其主要成分是氧化镁和氧化铝。
由于其特殊的物理和化学性质，镁铝尖晶石被广泛应用于不同领域。
1. 高温材料：由于镁铝尖晶石的高熔点和耐高温性，它被广泛应用于航空航天、核能和化学工业等领域的高温材料制造中，如发动机涡轮叶片、炉窑内衬等。
2. 电子工业：镁铝尖晶石在电子工业中也有广泛应用，例如可用于制造电子管封装、电容器等。
3. 热障涂层：在航空航天领域，镁铝尖晶石被广泛应用于热障涂层中，以保护飞行器在高温环境下的表面。
4. 耐火材料：镁铝尖晶石的优异的耐火性能，使其成为制造耐火陶瓷、砂轮磨料、炉窑衬板等耐火材料的重要原料。
5. 其他应用：此外，镁铝尖晶石还被用于制造铸件、水泥、玻璃、涂料等领域。
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铝镁尖晶石浇注料理化指标氧化镁含量6%
铝镁尖晶石浇注料理化指标氧化镁含量6%
对于铝镁尖晶石浇注料，氧化镁（MgO）含量6%表示该浇注料中氧化镁占总质量的6%。
铝镁尖晶石浇注料是一种高温耐火材料，主要由铝尖晶石和镁铝尖晶石组成。
氧化镁是其中的一个重要成分，可以提高浇注料的抗热震性、耐磨性和耐火性能。
除了氧化镁含量，其他对铝镁尖晶石浇注料理化指标可能包括：•Al2O3含量：铝氧化物（Al2O3）含量反映了铝尖晶石的含量，也是评估耐火材料耐火性能的重要参数之一。
•SiO2含量：硅氧化物（SiO2）含量对于铝镁尖晶石浇注料的熔化温度和流动性有影响，通常需要控制在一定范围内。
•密度：浇注料的密度是指每单位体积所含质量，可用来评估材料的均质性和结构紧密度。
•抗折强度和耐火度：这两个指标反映了浇注料的力学强度和抗高温性能。
需要根据具体应用和要求，结合各项理化指标来选择合适的铝镁尖晶石浇注料。
这样可以确保材料能够满足预期的使用性能和耐用性。
发泡法制备镁铝尖晶石轻质耐火骨料
１ 实 验
以氧 化铝 （ 中粒 径 １ １ ｍ） 电熔镁 砂 （ ．７ 和 中粒 径 １ ２ ｍ） 主要原 料 ， ． １Ｉ 为 ｘ 添加矿 化剂 氧化 锌 、 减水 剂 三 聚
磷 酸钠 （Ｔ Ｐ 、 泡剂 十二烷 基 苯磺 酸钠 （ Ｄ Ｓ 和稳 泡剂糊 精 。 ｓ ｒ）发 ＳＢ） 将 摩 尔 比为 １ ：１的氧化 铝和 电熔 镁砂 及 氧 化 锌球 磨 混 合 ， 文 中 以氧 化 锌 为 矿 化剂 ， 本 分别 加 入 （ 量 质 分数）％ ～ ％（ １ ４ 对应 代号 Ｓ 、Ｚ２ Ｓ 、ｚ４ ， 后 加入 水 、 水剂 、 泡 剂 和稳 泡 剂充 分 搅 拌 。将 制 好 Ｚ１Ｓ 、Ｚ３ ｓ ）然 减 发 的泥浆 在 ２ ｌ ２ ０ｎ ｘ ０ｍｍ× ０ｍ 的模具 中浇 注成 型 ， ｍ ２ ｍ 自然干 燥后 脱模 。然 后 将试 样 放 入干 燥 箱 内干 燥 ， 最
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｌｉｈ ｗｅｇ ｔｓ ｎ ｌｒ ｆａ ｔ ｒ ｇ ｒ ｇ ｔ ｓｐ ｅ ｒ ｄ ｂｙ ｆａ ｎ ｒ ｃ ｓ ． Ｃｒ ｓａｌｎ ｈ ｓ ｓ ｒ ｃ ： ｇ ｔ ｉ ｈ ｐｉｅ ｅ ｒ ｃｏ ｙ ａ ｇ ｅ ａｅ ｗａ ｒ ｐａ ｅ ｏ ｍｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｙ ｔ ｌ ｅБайду номын сангаасｐ ａ ｅ， ｉ
ｔａ ｓ ｔ ｎ ｏａ ｚｎ ｃ ｏ ｃ ｐ ． Ｐ ｒ ｉｅ ｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ｗａ ａ ｕ ｅ ｙ ｃ ｏ ｓ— ｓ ｃｉｎ ｌ ｄ ａ ｒ ｍ ｒ ｎ ｍｉ ｉ ｇ ｐ ｌ ｒ ｉ ｇ ｍｉｒ ｓ ｏ ｅ ｔ ｉ ｏｅ ｓｚ ｉｔ ｂ ｔ ｓ ｍｅ ｓ ｒ ｄ ｂ ｒ ｓ ｉ ｏ ｅ ｔ ａ ｉｇ ａ ｏ
可广泛应用于催化剂载体 、 传感器以及高温工业等领域
2024年尖晶石耐火材料市场发展现状
2024年尖晶石耐火材料市场发展现状引言尖晶石耐火材料作为一种具有优异性能的耐火材料，在现代工业中得到了广泛的应用。
其耐高温、抗化学侵蚀等特点使其在冶金、建材、化工等行业中发挥着重要的作用。
本文将对尖晶石耐火材料市场的发展现状进行综述，分析其前景和挑战。
1. 尖晶石耐火材料的特点尖晶石耐火材料是一种由尖晶石相和其他陶瓷相组成的复合材料，具有以下特点：•高温稳定性：尖晶石相在高温下具有较好的稳定性，能够承受高温环境下的冶金和化工过程。
•抗化学侵蚀：尖晶石耐火材料能够抵抗酸碱等化学介质的侵蚀，保持其稳定性和耐用性。
•导热性能良好：尖晶石材料具有较高的导热性能，能够有效传导和分散热量。
•机械性能高：尖晶石材料具有较高的抗压强度和耐磨性，能够承受冶金和化工过程中的机械冲击和磨损。
2. 尖晶石耐火材料市场现状2.1市场规模尖晶石耐火材料市场在过去几年取得了快速增长。
据统计，2019年全球尖晶石耐火材料市场规模达到了XX亿美元。
中国作为尖晶石耐火材料的主要生产和消费国，市场规模占据了全球的XX%。
2.2市场应用尖晶石耐火材料在冶金、建材、化工等行业中得到了广泛应用。
其中，冶金行业是尖晶石耐火材料的主要应用领域，占据了市场的XX%。
建材和化工行业也对尖晶石耐火材料有着较大需求，分别占据了市场的XX%和XX%。
2.3市场竞争格局尖晶石耐火材料市场竞争格局较为激烈，市场主要由国内外少数大型企业垄断。
中国企业中的XX和国外企业中的XX是市场的主要参与者。
这些大型企业依靠其技术实力和规模优势，掌握着市场的主要份额。
3. 尖晶石耐火材料市场前景和挑战3.1 市场前景尖晶石耐火材料市场前景广阔。
随着经济的发展和工业化进程的加快，对高性能耐火材料的需求将会持续增长。
尖晶石耐火材料以其优异的性能和广泛的应用领域，将在未来继续受到市场的青睐。
3.2 市场挑战尽管尖晶石耐火材料市场前景看好，但仍面临一些挑战。
首先，国内尖晶石耐火材料企业技术水平相对滞后，产品质量和性能与国外企业存在一定差距。
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综3 3 述
镁铝尖晶石基耐火材料的最新研究进展
!" 荆桂花" 肖国庆
西安建筑科技大学材料学院" 西安 #$%%&& 摘" 要" 综述了镁铝尖晶石基耐火材料的最新研究进展， 介绍 了合成镁铝尖晶石原料的几种新方法， 重点介绍了镁铝尖晶石 原料合成的最新研究进展， 如添加剂、 气氛、 原料活性等对镁铝 尖晶石原料烧结性的影响， 同时也简介了镁铝尖晶石基耐火材 料的高温使用性能， 如抗渣性、 热震稳定性等。 关键词" 镁铝尖晶石， 耐火材料， 研究进展 % # 镁铝尖晶石 （ ’( ） 的化学式为 ’)* ・ (+, *- ， 其中 ’)* 占 ,./ ,0 （ 质 量 分 数， 下 同） ， (+, *- 占 #$/ .0 ， 是一种熔点高 （ ,$-& 1 ） ， 热膨胀系数小， 热导率低， 热震稳定性好， 抗碱侵蚀 能力强的材料。’( 在自然界中是一种接触变质产物， 也有少 数来自火成岩和沉积岩， 但天然产出很少。耐火材料用镁铝尖 晶石都是由 ’)* 和 (+, *- 人工合成的。 ’)* 和 (+, *- 能固溶 于 ’( 中， 形成富镁或富铝尖晶石， 它们与 ’( 的低共熔温度 都在 $2%% 1 以上。由密度较大的 (+, *- 与 ’)* 反应生成密度 较小的尖晶石的过程， 伴随有 &0 的体积膨胀， 这限制了烧结 体的进一步致密化， 同时也在一定程度上限制了该材料的生产 和应用。 本文综述了近几年来国内外有关尖晶石基耐火材料的最 新研究结果。 ’)8*- 与 (+, *- 混合料， 使其完成 &&0 7 #%0 的尖晶石化， 并 且保持足够的活性， 再在 $DC% 1 以下进行第二步煅烧， 就可降 低或完全消除第二步煅烧过程中的体积膨胀， 从而得到致密的 烧结体。 $/ ,/ ," 湿化学法 采用湿化学方法， 如氢氧化物共同沉淀法、 碱土金属无机 盐或有机盐的溶胶 ? 凝胶法、 喷雾干燥法和冷冻干燥法等， 可 成功制备高纯尖晶石粉末。与传统的固态反应烧结法相比， 采 用以上这些湿化学方法， 可以更好地控制配料中 ’) 元素和 (+ 元素的配比及其化学均一性， 并且提高其反应烧结性能， 可以 在相对较低的烧结温度下得到纯度较高的尖晶石。但采用上 述方法生产的尖晶石仍然没有获得足够烧结而达到完全致
［C］ 密 。 ［&］ E@ 用碳酸铵作为沉淀剂， 以 ’) （ F*- ） （ F*- ） , 和 (+ - 混合
溶液为原料合成尖晶石初级粒子 ［ FGC (+ （ *G ） 及 , 8*- ・ G, * ］ ［ ’)D (+（ （ *G） （ 水滑石） ， 然后通过 ’)* （水 , 8*- ） $D ・CG, *］ 滑 石 在 C%% 7 .%% 1 分 解 得 到 ）与 !H(+, *- （ 来 自 FGC (+ （ *G） 的固态反应， 在 2%% 1 转化成纯尖晶 , 8*- ・ G, *） 石。研究结果表明， 以 $$%% 1 煅烧 , ; 得到的活性尖晶石为 原料， 再在 $&&% 1 真空下烧结 , ;， 可获得相对密度达 220 的 尖晶石粉末。 $/ ,/ -" 高能球磨法 （ GI’） 高能球磨法最初用来制备纳米材料， 随着研究的不断深 入， 现被用来合成尖晶石材料。利用机械能直接参与或引发化 学反应是一种新思路。高能球磨后， 材料的比表面积增大， 晶 格发生畸变， 表面会产生许多破键， 使粉末内部存储大量的变 形能和表面能。这一方面可降低烧结温度， 另一方面， 由于长
［ !2 ］ 等 在研究 56# ,7 的活性 （ 在 O-- D !2-- . 煅烧） 对富铝尖
高温合成法合成了高纯镁铝尖晶石制品。结果表明， !$-- . 为最佳合成温度。/01+ ［!-］等利用此方法制得大量粒度小并且 粒度分布窄的尖晶石粉末。这种粉末在 !2-- . 烧结 $ 3 得到 相对密度为 )#4 的尖晶石， 并且发现过量 *+, 或 56 粉都有助 于烧结。 &’& 法制备工艺简单， 能量利用率高， 具有广泛的应用前 景。但 &’& 法制备耐火材料尚处于初级阶段， 在以后的研究 中， 仍需不断完善。 !" 7% 影响合成镁铝尖晶石原料烧结性的因素 !" 7" !% 添加剂 许多研究者采用添加剂来提高尖晶石合成原料的致密化
［ !7 ］ 性越 来 越 受 重 视。 *8EEA10 研 究 了 7 种 气 氛： 空气 （ ! ,# F
#" #% 热震稳定性 镁铝尖晶石有很好的热震稳定性， 当加入 !4 C1, 时， 其 热震稳定性提高， O 次热循环后 （ 从 !--- . 高温中取出， 放入
［ !# ］ 空气中骤冷） ， 强度几乎不变， 仍在 #-- */8 以上 。
析了添加剂对合成尖晶石原料烧结性的影响。结果表明： ;0,# 对促进镁铝尖晶石烧结过程中的致密化效果最好， (9# ,7 也有 一定的促致密化效果， <# ,7 和 =# ,> 对镁铝尖晶石烧结过程中 的致密化有不利的影响。;0,# 的固溶与 56# ,7 从尖晶石结构中 的脱溶， 使 ;0
$?
#% 镁铝尖晶石材料的性能
煅烧过的氢氧化镁和氢氧化铝为原料， 在 $&&% 7 $#&% 1 合成 出相对密度为 2$0 的镁铝尖晶石。原料预烧温度的提高将降 低其尖晶石化的程度， 同时， 尖晶石的致密化过程也与原料的 预烧温度密切相关。89:;4: 和 <54=>
［,］
以 (+, *- ? ’)* ? 3@*,
三元系统相图为基础， 利用耐火粘土与水镁石在 $#%% 1 以下 合成出含少量镁橄榄石的尖晶石。结果表明： 在高于 $&%% 1 时， 镁橄榄石大部分固溶于尖晶石结构中， 这种固溶体对合成 镁铝尖晶石的耐火性能无不利影响。 $/ ," 合成方法 $/ ,/ $" 二步煅烧法 尖晶石的合成过程不可避免地伴随一定的体积膨胀， 故通 常采用二步煅烧法。第一步， 在 $$%% 7 $-%% 1 煅烧原料， 合成 活性尖晶石粉； 第二步， 经过重新粉碎、 研磨、 成型和烧结， 得到 致密的烧结体。虽然此法成本较高， 但由于可生成高纯、 致密
［ !> ］ ;90M8N30 等人 研究了 *+, 的活性对镁铝尖晶石烧结性
等以金属铝粉与 *+, 为起始原料， 采用自蔓延
的影响。虽然轻烧镁砂比烧结镁砂颗粒尺寸小， 表面积大， 生 成镁铝尖晶石过程中致密化速率快， 但烧结镁砂 （ !O-- . 煅 烧） 与 56# ,7 反 应 得 到 的 镁 铝 尖 晶 石 有 更 高 的 密 度。 &89:89
为添加剂， 在 !>>- D !2-- . 范围内烧结合成尖晶石。结果表 明， 当加入 -" > 4 C1, 在 !>-- . 烧结时，合成尖晶石的相对 密度可达到 )) 4 。 !" 7" #% 气氛 关于尖晶石形成与烧结的研究大多是在空气气氛下进行 的。近年来， 耐火氧化物材料在强还原性气氛下的形成和稳定
#" 7% 抗渣性 随着钢铁生产技术的进步和二次精炼技术的发展， 尖晶石 材料在钢铁工业中的应用越来越广泛， 不同组成的尖晶石对不
［ !O ］ 同组成的钢渣的抗侵蚀性就显得较为重要。 (3A 分别研究
-" -#! */8） 、 (, G (,# 混合气体 （ ! ,# 约为 !- G !! */8 ） 和纯 (, 气体 （ ! ,# 约为 !- G !2 */8） 对化学计量的尖晶石、 富镁尖晶石和 富铝尖晶石的影响。还原性气氛导致镁挥发， 但是并不影响尖 晶石在 !7-- . 形成。富镁尖晶石在空气中烧结有较高密度， 在 (, 气氛下， 由于镁的挥发， 结构中存在微气孔，其中大部分 是贯通气孔，且大颗粒含有晶内气孔。而富铝尖晶石在还原 性气氛下最稳定， 密度几乎不变。 !" 7" 7% 成型方法和成型压力 热等静压 （ ’H/） 成型对获得完全致密的具有精细结构的 材料是一种有效方法， 它可以有效地降低材料的致密化温度。
［.］ 相对密度达 2.0 的尖晶石。J@L 报道， 在行星式球磨机 "L，
里强烈粉磨 D% L@:， ’) （ *G ） , 与三水铝石很容易转化成非晶 态尖晶石相。粉磨 $& L@: 的原料在 2%% 1 煅烧 $ ;， 可形成晶
女， $2#2 年生， 硕士研究生。 # 荆桂花： 收稿日期： ,%%C ? %$ ? %C 编辑： 黄卫国
［D］ 时间粉磨， 会促使非晶态物质的形成 。 ［#］ JK:) 等人 利用高能球磨法显著提高了 ’)* 与 (+, *- 的
$" 镁铝尖晶石原料合成的进展
$/ $" 起始原料 合成镁铝尖晶石的原料一般采用拜尔法生产的 (+, *（ - 或
［$］ 特级铝土矿） 与轻烧氧化镁 （ 或菱镁矿） 粉。 345645 等人 以
［ !$ ］ <IJ601 也验证了纳米级晶粒有良好的超塑变形。
的产生， 促进了原子的扩散和物质的迁移， 有利于镁铝尖晶石 的致密化。加入 (9# ,7 可提高不同组成的尖晶石的密度 为 (9
7?
， 因
固溶于尖晶石中产生晶格空位， 有利于烧结。但考虑
［ !# ］ 到铬公害，建议不采用 (9# ,7 为添加剂。 @3AB3 采用 C1, 作
［-］ 的尖晶石而倍受关注。 <A@+AB 发现， 在 $$,& 7 $$C% 1 煅烧
反应性。其研究结果表明： 高能球磨 $, ; 的混合料， 在 2%% 1 煅烧 , ; 就出现了平均粒度为 $%% :L 的晶体发育不太完全的 尖晶石相； 在 $-%% 1 煅烧后， 尖晶石的晶体发育较完全； 随着 煅烧温度的升高， 晶态尖晶石的量增加， 致密化程度也提高。 研究结果还表明， 在 $&&% 1 煅烧 , ;， 得到晶体尺寸为 , 7 &