纤维增强刚玉耐火材料制备及其显微结构

材料概论材料的组成、结构与性能各...

材料概论材料的组成、结构与性能各种材料金属、高分子和无机非金属不论其形状大小如何,其宏观性能都是由其化学组成和组织结构决定的。

材料的性能与化学组成、工艺、结构的关系如下：第二章材料的组成、结构与性能2.1 材料的组成2.2 材料的结构2.3 材料的性能只有从不同的微观层次上正确地了解材料的组成和组织结构特征与性能间的关系，才能有目的、有选择地制备和使用选用材料。

化学组成工艺过程本征性能显微结构材料性能2.1 材料的组成材料通常都是由原子or分子结合而成的，也可以说是由各种物质组成的，而物质是由≥1种元素组成的。

按原子or分子的结合与结构分布状态的不同，可分成3类：第二章材料的组成、结构与性能组元、相和组织固溶体聚集体复合体2.1.2 材料的化学组成2.1.1 材料组元的结合形式固溶体、聚集体和复合体第二章材料的组成、结构与性能材料的组元:金属材料多为纯元素，如普通碳钢? Fe&C；陶瓷材料多为化合物，如Y2O3?ZrO2 ?Y2O3&ZrO2组成材料最基本、独立的物质，或称组分。

可以是纯元素or稳定化合物。

相: 具有同一化学成分并且结构相同的均匀部分。

1?m图2-150%ZrO2/Al2O3复合材料的SEM照片* 相与相之间有明显的分界面，可用机械的方法将其分离开。

第二章材料的组成、结构与性能ZrO2Al2O3*各晶粒间有界面隔开，但它们是由成分、结构均相同的同种晶粒构成的材料，仍属于同一相。

*在相界面上，性质的改变是突变的。

*1个相必须在物理和化学性质上都是完全均匀的，但不一定只含有1种物质。

例如：纯金属是单相材料，钢非纯金属在室温下由铁素体含碳的??Fe和渗碳体Fe3C为化合物组成；普通陶瓷：由晶相1种/几种与非晶相玻璃相组成。

*由成分、结构都不同的几种晶粒构成的材料，则它们属于几种不同的相。

材料的组织第二章材料的组成、结构与性能材料内部的微观形貌。

实际上是指由各个晶粒or各种相所形成的图案。

耐火材料学

第一章绪论1.定义。

耐火材料是耐火度不低于1580℃的无机非金属材料（传统）。

或耐火材料为物理与化学性质适宜于在高温下使用的非金属材料，但不排除某些产品可含有一定量的金属材料（国标）。

2.填空。

耐火材料按化学性质可分为酸性耐火材料、碱性耐火材料、中性耐火材料；按供给形态可分为定型耐火材料和不定型耐火材料；按耐火度可分为普通耐火材料、高级耐火材料、特级耐火材料、超级耐火材料；按加工制造工艺可分为烧成砖耐火材料、熔铸砖耐火材料、不烧砖耐火材料。

按化学矿物组成可分为硅质耐火材料、硅酸铝质耐火材料、镁质耐火材料、白云石质耐火材料、铬质耐火材料、锆质耐火材料、碳复合耐火材料、特种耐火材料。

（必考一种）3.不定型耐火材料的品种很多，主要有浇注料、可塑料、捣打料、干式料、喷射料、接缝料、挤压料、涂料、炮泥、泥浆等。

第二章耐火材料显微结构与性质一、耐火材料的显微结构1.填空。

耐火材料的性质包括：化学矿物组成、组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性能。

或耐火材料的性质包括：物理性质、使用性能和工作性能。

2.物理性质是指材料本身固有的特性，包括导热系数、热膨胀系数、热容等热学性质；常温与高温下的耐压强度、抗折强度、弹性模量、泊松比、断裂韧性等力学性质以及真密度、体积密度、气孔率（开口气孔率（显气孔率）、闭气孔率、真气孔率（总气孔率））、吸水率、透气度等表示材料致密程度的性质等等。

3.耐火材料的使用性能多半是指在使用条件下抵抗损毁能力的性能。

包括抗渣性、抗热震性、耐火度、高温荷重软化温度、高温蠕变性、高温体积稳定性（重烧线变化）等。

耐火材料的使用性能对其使用寿命有很大影响。

除了耐火度外，它们决定于材料的物质组成和显微结构，而耐火度主要与其化学成分有关。

4.耐火材料的工作性能主要指的是其在制造和施工过程中表现出来的性质，如在压制过程中泥料的可压缩性，浇注料在施工过程中的流动性等。

它们不像使用性能那样受到显微结构的影响，而是反过来对耐火材料的显微结构产生影响。

耐火材料制备工艺_

耐火材料制备原理及工艺摘要耐火材料是一种耐火度不低于1580℃，有较好的抗热冲击和化学侵蚀的能力、导热系数低和膨胀系数低的无机非金属材料。

其主要是以铝矾土、硅石、菱镁矿、白云石等天然矿石为原料经加工后制造而成的。

其应用是用作高温窑、炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温容器和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。

主要是广泛用于冶金、化工、石油、机械制造、硅酸盐、动力等工业领域，在冶金工业中用量最大，占总产量的50％～60％。

耐火材料的发展在国民工业生产的应用中有着举足轻重的地位。

中国耐火材料的发展历史悠久，具有了较为完整的生产工艺，其当代的发展已经是能独立研发各种性能较为优越的耐火材料，但依然存在各种缺点和不足。

关键词耐火材料分类，原理工艺，前景前言耐火材料是耐火度不低于1580℃的材料。

一般是指主要由无机非金属材料构成的材料和制品，耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度时的温度，它标志材料抵抗高温作用的性能，是高温技术的基础材料。

没有耐火材料就没有办法接受燃料或发热体散发的大量热，没有耐火材料制成的容器也没有办法使高温状态的物质保持一定时间。

随着现代工业技术的发展，不但对耐火材料质量要求越来越高，对耐火材料有特殊要求的品种越来越多，形状越来越复杂。

其成产流程大多如图1-1。

图1-1耐火材料的生产流程[1]1耐火材料的分类和性能要求1.1分类1.1.1按组成来分耐火材料可分为硅质制品、硅酸铝质制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、锆质制品、纯氧化制品及非纯氧化物制品等。

1.1.2按工艺方法来划分可分为泥浆浇注制品、可塑成形制品、半干压成形的制品、由粉末非可塑料捣固成形制品、由熔融料浇注的制品、经喷吹或拉丝成形的制品及由岩石锯成的天然制品等。

1.1.3根据耐火度来分可分为普通耐火材料制品，其耐火度为1580℃ ~1770℃；高级耐火材料制品，其耐火度为1770℃~2000℃；特级耐火材料制品。

刚玉莫来石耐火浇注料配方

刚玉莫来石耐火浇注料配方1.刚玉是耐火材料中的主要成分之一，它的主要成分是氧化铝(Al2O3)。

刚玉具有高硬度、高耐磨性和耐高温性能，是一种重要的高温材料。

刚玉可以通过熔炼氧化铝或通过高温反应合成得到。

2.莫来石是刚玉莫来石耐火浇注料中的另一个重要成分。

它主要由含镁的硅酸盐矿物组成，可以通过破碎、磨碎和筛分等工艺得到粉末状。

3.结合剂是将刚玉和莫来石等粉末状材料粘结在一起的物质，使得浇注料能够形成固态结构。

常用的结合剂包括黏土、石膏和高铝水泥等。

4.添加剂可以提高刚玉莫来石耐火浇注料的性能和使用寿命。

常见的添加剂有高温固化剂、抗火泡沫剂、防水剂和防裂剂等。

1.刚玉粉：60%2.莫来石粉：25%3.黏土：7%4.石膏：5%5.添加剂：3%具体配方可以根据不同厂家和不同工艺进行调整。

在具体制备过程中，可以按照以下步骤进行：1.将刚玉粉、莫来石粉、黏土和石膏按照配方比例混合均匀。

2.在混合的粉末中逐渐加入适量的结合剂，如高铝水泥，搅拌均匀。

3.根据具体需要，适当添加一定量的添加剂，如高温固化剂、抗火泡沫剂等。

4.继续搅拌并逐渐加入适量的清水，直到形成可塑性浇注料。

5.将浇注料倒入模具中，平整表面。

6.在室温下静置一段时间，使浇注料自然固化。

7.将固化的浇注料进行养护和烘烤，使其获得更好的耐火性能。

需要注意的是，在制备刚玉莫来石耐火浇注料时，应控制好配比、搅拌时间和养护条件，以确保其质量和性能符合要求。

此外，不同的配方和工艺也会对耐火浇注料的性能产生不同的影响，需要根据具体情况进行调整和优化。

烧成制度对刚玉-莫来石陶瓷相含量、显微结构及性能的影响

1引言陶瓷用具作为辊道窑的关键部件，在辊道窑中起到重要作用。

刚玉-莫来石质陶瓷辊棒，在长期转动过程中要求具备抗高温蠕变的特性，是一种特殊的结构陶瓷。

随着陶瓷大板、岩板、薄板、厚板、发泡陶瓷等新型建筑材料的快速发展，陶瓷辊棒的使用要求越来越高。

刚玉-莫来石质陶瓷辊棒是陶瓷行业辊道窑最常用的材质，具有较高的机械强度、良好的抗热震性以及较低的高温蠕变，能较好的满足辊道窑稳定运转和烧成陶瓷制品的要求[1]。

本文设计了多种烧成制度，对比研究其对刚玉-莫来石陶瓷相含量、显微结构以及性能的影响。

2实验冯斌1,2;张军恒1,2;张脉官1;杨华亮1,2;王玉梅2;罗琼1,2;孔令锋1,2;严玉琳1,2;吴丹1,2（1.广东金刚新材料有限公司，佛山5280002.佛山市陶瓷研究所集团股份有限公司，佛山528000）研究烧成制度对刚玉-莫来石结构陶瓷微观结构、相变反应及性能的影响。

结果表明：当升温速率较快时，刚玉固溶和溶解速度较慢，残余刚玉量较高，生成玻璃相较少；随着温度升高，刚玉与莫来石的相对质量比越来越小，说明提高温度，加速了刚玉溶解，但是玻璃相/莫来石比值不同，更易受升温速率影响，快速升温时温度越高，比值越小，慢速升温时温度越高则比值越大；升温速率对莫来石、刚玉和玻璃相作用因子从大到小排列顺序是：玻璃相>刚玉>莫来石，快速升温时最高温度影响因子排列顺序是：玻璃相>莫来石>刚玉，慢速升温时最高温度影响因子是：玻璃相>刚玉>莫来石；1550℃以下烧成莫来石生长发育不良，晶体出现短柱状长径比较小，网状交叉分布数量明显减少，气孔较多，这是因为二次莫来石化未完全反应，未充分烧结；结构陶瓷热膨胀系数影响因子：刚玉与莫来石质量比、显气孔率、体积密度，其中刚玉与莫来石质量比是最主要影响因素，后两者影响作用比较接近，刚玉与莫来石质量比越大，陶瓷热膨胀系数则越大。

刚玉-莫来石；热膨胀系数；玻璃相研究与探讨Research&Discussion本次设计了1组目前比较常见的刚玉-莫来石结构陶瓷配方，见表1。

纤维增强莫来石轻质耐火材料的制备

显微结构的初探。结果表明，维引入衬火基质中能显著地提高材料的强度，随着纤维加入量的增加试样强度大幅度增加。纤且关键词陶瓷纤维莫来石轻质砖纤维增强中图分类号：Ｑ１４文献标识码：Ｂ文章编号：０２８２２１）９０９２Ｔ７１０ —２７（０１０ —００ —０
为发泡剂，加剂有减水剂（聚磷酸钠）稳泡剂（外三和糊
精）。纤维分散法分为湿法分散和干法分散２。种湿法分散：将硅酸铝纤维棉加入适量的水及分散剂，用电磁搅拌器搅拌１ｉ采５ｒｎ后，其与原料在球磨ａ将
能均匀地分散到材料中，以提高轻质耐火材料的强度及抗热震稳定性能。
效果好，泡多且均匀。而加入过量的ＳＢ气ＤＳ发泡剂时，料浆在搅拌中会产生过量的泡沫，浆内部的气泡破裂，料
气体大量排出，生的气泡大而不均匀。ＳＢ产ＤＳ加入量
科技篇（综述）０１９上）２１年０月（
陶瓷Ｃｒｉｅｍｃａｓ
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纤维增强莫来石轻质耐火材料的制备
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陈皇忠
（广东热金宝特种耐火材料实业有限公司广东揭东５５０）１５０
摘要采用硅酸铝纤维并利用传统的工艺制备了纤维增强莫来石轻质砖。研究了纤维的种类、入量对其性能的影响，进行了加并

刚玉质矿物原料

由于杂质没有被完全除去，杂质含量较高，呈现特有的棕色，故称棕刚玉。
电熔亚白刚玉
背景：
棕刚玉杂质含量高，会严重影响耐火制品性能，同时工业氧化铝价格昂贵，来源匮乏，耐火材料需要的氧化铝难以得到满足。
原理：冶炼亚白刚玉与冶炼棕刚玉不同，冶炼棕刚玉主要是将矾土中的 SiO2 和 Fe2O3 还原成 Si 和 Fe分离出去。
3）铁屑-稀释剂因为我国矾土中氧化铁含量低，按高铝矾土中的 SiO2 多少引入。
反应方程式
1) SiO2+CSi+CO
2) Fe2O3+CFe+CO
3)TiO2+C Ti+CO
4) TiO2+C TiC+CO
5)SiO2+Fe+CFeSi+CO
6) TiO2+Fe+CFe3Ti+CO
7)Na2O+CNa+CO
3.晶体结构：
三方晶系
刚玉型结构： O2- 呈六方最紧密堆积构成氧离子层，Al3+在两层 O2-之间，充填 2/3 的八面体空隙。
b0 a0
Al
O
4.形貌特征
晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。晶面上常见相交的几组条纹。
通常呈蓝灰、黄灰色，含杂质可呈各种颜色：
红宝石：含Cr，红色；蓝宝石：含Ti 和Fe2+，蓝色；黑星石：含Fe2+、Fe3+，黑色、透明；白宝石：纯净无色透明的晶体；含Co、V、Ni呈绿色；含Ni呈黄色；含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色。
方法：用高铝矾土熟料、碳素材料、铁屑三种原料，经配料混合加入电弧炉中，经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成棕褐色熔块。

烧成温度对刚玉-尖晶石浇注料性能与显微结构的影响

2020年12月耐火与石灰第45卷第6期烧成温度对刚玉-尖晶石浇注料性能与显微结构的影响谢国锋崔庆阳侯耀仲郭东方(洛阳利尔耐火材料有限公司,洛阳471000)摘要:以板状刚玉、白刚玉、烧结镁铝尖晶石、活性α-Al2O3微粉和铝酸钙水泥为主要原料,制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了不同烧成温度对刚玉-尖晶石浇注料物理性能与显微结构的影响。

结果表明:经1400℃烧成后,开始形成部分CA6晶体,随着烧成温度的升高,CA6晶体大量生成并发育长大,穿插在气孔中形成连续网络结构,试样结构逐渐变得致密,基质结合得以加强,试样的断裂方式逐渐由沿晶断裂转变为穿晶断裂,其常温强度与高温强度不断提高,热震稳定性得到改善。

1550℃烧后的试样其高温强度最高,热震稳定性最佳。

1400~1450℃以CA6晶体的生成为主,试样烧后表现为膨胀;1500~1550℃以烧结作用为主,试样烧后表现为收缩,1550℃烧后收缩率较大,达到0.25%。

关键词:刚玉-尖晶石浇注料;烧成温度;CA6晶体;物理性能中图分类号:TQ175.732文献标识码:A文章编号:1673-7792(2020)06-0001-04 Effect of firing temperature on properties and microstructureof corundum⁃spinel castableXie Guofeng Cui Qingyang Hou Yaozhong Guo Dongfang(LuoYang LIER Refractories Co.,Ltd.,Luoyang471000,China) Abstract:The corundum⁃spinel castable was prepared by using tabular alumina,white fused alumina,sintered magnesia⁃alumina spinel,activeα-Al2O3micropowder and calcium aluminate cement as main raw materials.The effects of different firing temperature on the physical properties and microstructure of corundum⁃spinel castable were studied.The results show that part of CA6 crystals begin to form after firing at1400℃.With the increase of firing temperature,a large number of CA6crystals form and grow up,interspersing in the pores to form a continuous network structure. The continuous network structure makes the sample become dense and strengthens the combination of the matrix,and makes the fracture mode of the sample gradually change from intergranular fracture to transgranular fracture,so that CMOR,HMOR and the thermal shock stability of the sample become continuously improved.After firing at1550℃,the HMOR of the sample is the highest and the thermal shock stability is the best.After firing at1400℃to1450℃,the formation of CA6crystal is dominant,and the sample shows expansion after firing;after firing at1500℃to1550℃,the sintering is dominant,and the sample shows shrinkage after firing.After firing at1550℃,the shrinkage of the sample reached0.25%.Key words:Corundum⁃spinel castable;Firing temperature;CA6crystal;Physical properties收稿日期:2020-04-23作者简介:谢国锋(1990-),男,硕士研究生REFRACTORIES&LIME Dec.2020Vol.45No.6石和六铝酸钙(CA6)3种高熔点物相,形成了优良的结合体系,从而使得刚玉-尖晶石浇注料具有良好的高温强度、抗侵蚀性能与热震稳定性,已被广泛应用于钢包内衬、透气元件、RH炉内衬等部位[1-3]。

耐火材料的组成和性质

2024/10/13
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３、添加成分
在耐火制品生产中，为了促进其高温变化和降低烧结温度，有时加入少量的添加成分。添加成分按其目的和作用的不同分为：矿化剂、稳定剂和烧结助剂。除可烧掉成分外，它们都包含在制品的化学成分中。
(1) 矿化剂：促进某相转变而加入的成分。
如：在硅砖生产中，加入的铁鳞、石灰乳作为矿化剂使高温α-方石英转变成α-鳞石英。
如：石墨（单质C，鳞片状结构）、刚玉（简单化合物Al2O３、三方晶系，呈桶状，短柱状）
目前还存在“人造矿物”如：人造金刚石，水泥熟料中的A矿（C3S）、B矿（C2S）等。
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2．矿物的同质多象现象
同种化学成分的物质在不同的外界条件下，可生成结构不同，形态和物理性质方面均有差异的矿物，这种现象称为同质多象现象（变体）。
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MgO SiO2 CaO (wt%) A 24.83 39.09 36.08
B 11.70 37.00 51.30
C 11.54 36.29 52.17
MgO
A
B
C
耐火材料中陶瓷结合示意图
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b、直接结合:指耐火制品中，高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的一种结合，而不是靠低熔点的硅酸盐相产生结合。
如:镁铬砖中的主晶相是方镁石；镁铝砖中的主晶相是方镁石等。
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主晶相
次晶相又称第二固相，是在高温下与主晶相共存的第二晶相。次晶相也是熔点较高的晶体，它的存在可以提高耐火制品中固相间的直接结合，同时可以改善制品的某些特定的性能。

低导热高强莫来石-刚玉轻质砖

是以高铝矾土、硅灰、聚苯乙烯球做原料，用凝胶注模工艺制备高强轻质莫来石-刚玉材料，确定最佳pH 值和分散剂用量，并研究了烧成后样品的强度、气孔率、热导率、物相组成和微观结构。

结果表明：最佳pH值为9，分散剂加入量为0.33%，当球料比为4:1（mL·g-1）时，1550℃烧结出的样品密度为0.37g/cm3，气孔率达87.37%，热导率仅0.22W （m·K），强度高达2.17MPa；材料主晶相为莫来石，并含有少量刚玉相，晶粒细小，气孔率分布均匀，孔壁薄而完整并有封闭小气孔。

莫来石刚玉材料强度高、抗热震性好、抗侵蚀能力强、髙温体积稳定性好，是理想的中高级耐火材料。

而轻质莫来石刚玉材料具有多孔或纤维状结构，通常导热系数小、保温和吸声效果好，被广泛用作钢铁、化工等行业窑炉的保温层和建筑行业耐火保温层及隔音层。

采用高铝矾土和冶金硅灰作原料，聚苯乙烯球作造孔剂，利用凝胶注模工艺制备出高强轻质莫来石-刚玉制品，主要研究料浆的最佳pH值和分散剂用量，测定了1550℃烧结样品的强度、气孔率、热导率、物相组成和微观结构，制备出的莫来石-刚玉材料体密0.37g/cm3，气孔率87.37%，强度高达2.17MPa，热导率仅为0.22W/（m.K）。

1实验本实验采用的主要原料为高铝矾土（Al203 94.55%，D50=44um）、硅灰（Si02 92.32%）和聚苯乙烯球（粒度<3 mm）。

结合剂采用聚丙烯酰胺凝胶体系溶液（实验室自制），分散剂选用柠檬酸三铵（分析纯），采用盐酸和氨水调节浆料pH值。

将75%高铝矾土和25%硅灰（质量分数，下同）混合均匀，加入分散剂及部分结合剂制成的预混液，搅拌1 h制成料浆，再用盐酸和氨水调节料浆的PH值。

加入造孔剂及剩余结合剂，搅拌0.5 h，制成注模用悬浮体。

注入模具，自然凝固12 h，脱模后在80℃下干燥12h，于1550℃保温5h烧结，即得到制品。

刚玉莫来石耐火浇注料配方

刚玉莫来石耐火浇注料配方刚玉莫来石耐火浇注料是一种高温耐火材料，主要用于高温炉窑的内衬、炉顶、炉底等部位。

其主要成分为刚玉和莫来石，通过不同的配比和添加剂，可以得到不同性能的耐火浇注料。

下面将介绍一种常用的刚玉莫来石耐火浇注料配方。

1. 原材料刚玉：刚玉是一种高硬度、高密度的氧化铝矿物，是刚玉莫来石耐火浇注料的主要成分。

刚玉的质量和颗粒大小对耐火浇注料的性能有很大影响。

莫来石：莫来石是一种硅酸盐矿物，具有较高的热稳定性和化学稳定性，是刚玉莫来石耐火浇注料的另一种主要成分。

添加剂：添加剂可以改善耐火浇注料的性能，如增加耐火浇注料的塑性、降低水分含量、增加耐火浇注料的抗裂性等。

常用的添加剂有膨润土、硅酸铝钠、硅酸铝钙等。

2. 配方刚玉莫来石耐火浇注料的配方可以根据具体要求进行调整，下面是一种常用的配方：刚玉：60%莫来石：30%膨润土：5%硅酸铝钠：2%硅酸铝钙：3%3. 制备方法（1）将刚玉和莫来石按照配方比例混合均匀。

（2）将膨润土、硅酸铝钠和硅酸铝钙加入混合物中，继续搅拌均匀。

（3）逐渐加入适量的水，搅拌至浇注料达到适当的塑性。

（4）将浇注料倒入模具中，压实并振动，使其充分密实。

（5）将浇注料放置在室温下静置，待其完全干燥。

（6）将干燥的浇注料进行烧结，使其达到所需的耐火性能。

4. 总结刚玉莫来石耐火浇注料是一种高温耐火材料，其配方可以根据具体要求进行调整。

常用的配方包括刚玉、莫来石、膨润土、硅酸铝钠和硅酸铝钙。

制备方法包括混合原材料、加水搅拌、浇注成型、干燥和烧结等步骤。

通过不同的配比和添加剂，可以得到不同性能的刚玉莫来石耐火浇注料，满足不同工业领域的需求。

耐火材料工艺学第一章

3、气孔在材料中的存在部位影响其性质
晶内气孔：对密度、力学性质和热学性质有影响；对抗渣性影响不大；晶间气孔：对高温蠕变和抗渣性有影响，对热震稳定性有利；基质内的气孔：对抗渣性危害甚大。
4、气孔的大小和分布对材料性质有影响：
5、不同的材料有不同的气孔率。
2、体积密度 (简称体密）
定义：单位表观体积占有的质量称为体积密度，以g/cm3表示。
怎样衡量杂质熔剂作用的强弱？
1.体系开始出现液相温度的高低；
2.单位杂质（熔剂）作用生成液相的多少；
3.随温度升高，液相量增长的速度快慢；
4.液相的性质（主要指粘度和润湿性）。
杂质的熔剂作用越强，对制品的耐火性能影响越
大。
添加成分：在生产过程中为了某种特定的需要而人为地
加入的少量成分。
按照添加剂的目的和作用不同可分为:
（2）中性耐火材料
中性耐火材料按严格意义讲是指碳质耐火材料。但通常也将以三价氧化物为主体的高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料归入中性耐火材料（两性氧化物如 Al2O3、Cr2O3等）。
此类耐火材料在高温状况下对酸、碱性介质的化学侵蚀都具有一定的稳定性，尤其对弱酸、弱碱的侵蚀具有较好的抵抗能力。
（3）碱性耐火材料
一般是指以MgO、CaO或以MgO· CaO为主要成分的耐火材料（镁质、石灰质、镁铬质、镁硅质、白云石质耐火制品及其不定形材料）。这类耐火材料的耐火度都比较高，对碱性介质的化学侵蚀具有较强的抵抗能力。
4、依据形状及尺寸的不同标普型：230mm×113mm×65mm；不多于4个量尺，（尺寸比）Max:Min<4:1；异型：不多于2个凹角，（尺寸比）Max:Min<6:1；或有一个50～70°的锐角；特异型：（尺寸比） Max:Min<8:1；或不多于4个凹角；或有一个30～50°的锐角；

耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质;

耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质；1.3耐火材料的化学-矿物组成（1）化学组成化学组成是耐火材料最基本的特性，是决定耐火材料的物相组成以及很多重要性质如抗渣侵蚀性能、耐高温性能、力学性能等的重要基础。

通常将耐火材料的化学组成按各个成分含量的多少及作用分为以下几类：主成分是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分。

耐火材料按其主成分的化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。

杂质成分耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质（氧化物、化合物等）称为杂质。

杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应，生成低熔性物质或形成大量的液相，从而降低耐火材料基体的耐火性能，故也称之为熔剂。

添加成分耐火材料的化学组成中除主要成分和杂质成分外有时为了制作工艺的需要或改善某些性能往往人为地加入少量的添加成分，引入添加成分的物质称为添加剂。

按照添加剂的目的和作用不同可分为矿化剂、稳定剂、促烧剂等。

（2）矿物组成耐火材料一般说来是一个多相组成体，其矿物组成取决于耐火材料的化学组成和生产工艺条件，矿物组成可分为两大类：结晶相与玻璃相，其中结晶相又分为主晶相和次晶相。

主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。

主晶相的性质、数量、结合状态直接决定着耐火制品的性质。

次晶相又称第二固相，是在高温下与主晶相共存的第二晶相。

如镁铬砖中与方镁石并存的铬尖晶石，镁铝砖中的镁铝尖晶石，镁钙砖中的硅酸二钙，镁硅砖中的镁橄榄石等。

次晶相也是熔点较高的晶体，它的存在可以提高耐火制品中固相间的直接结合，同时可以改善制品的某些特定的性能。

如：高温结构强度以及抗熔渣渗透、侵蚀的能力。

填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相统称为基质，也称为结合相。

基质的组成和形态对耐火制品的高温性质和抗侵蚀性能起着决定性的影响。

基质对于主晶相而言是制品的相对薄弱之处。

为了提高耐火制品的使用寿命，在生产实践中，往往采取调整和改变制品的基质组成的工艺措施，来改善和提高耐火制品的性质。

耐火材料的组成和性质

21
• 矿物组成和化学组成是两个不同 C，金刚石，石墨； TiO2，金红石。 Al2O3.SiO2，红柱石，蓝晶石，硅线石； ZnS，纤维锌矿，闪锌矿。
说明化学组成相同，但可成为不同的矿物，既两个不同的概念。
22
• 制品矿物组成取决于制品的化学组成和工艺条件。
41
真密度
• 指不包括气孔在内的单位体积耐火材料的重量。 • 真密度 dt = M / Vt (g/cm3)
其中： M— 干试样重 Vt— 试样总体积
42
比重
• 真比重：不包括气孔在内的单位体积耐火材料的重量与同温度下水的单位体积重量之比。
• 即耐火材料的真密度与同温度下水的密度之比。 • 当水的真密度等于1时，其真密度值与真比重
其中Vb，Vo，Vc分别代表总体积，开口气孔和闭口气孔的体积。
34
注意：制品的气孔率指标通常用开口气孔率表示。
• 开口气孔与外界相通对制品使用时影响较重要； • 在一般制品中（除熔铸制品和轻质隔热制品外）
开口气体积占总气孔体积的绝对多数，闭口气孔体积则很少； • 闭口气孔体积难于直接测定；
35
15
• 除上述三个主要方面外液相的性质；如粘度大小也有影响，而用相图来分析杂质的熔剂用时注意相图是处于平衡状态，而实际制品制造和使用是不平衡的，但是仍有较大的实际意义。
• 杂质成分是降低其耐火材料性能，起着有害作用；同时还具有降低制品（原料）的烧结温度，处进制品烧结的有利作用，应全面考虑。
45
• 假比重：包括闭口气孔体积在内的单位体积耐火
材料的重量与同温度下单位体积水的重量之比。 • 体积比重：
相量较多。
• 由于溶剂作用，降低制品耐火性能，通常视为有害成分，既使含量甚微也是不容忽视的。因此在标准内都有一定的规定。

纤维增强莫来石轻质耐火材料的制备

发泡剂加入量（％）
凸Ｉ
图１发泡剂的加入量与制品容重、气孑率的关系显Ｌ
窖
、一／
鼎
窿
岂
、一
０００５．．
１．０
１２０２５．５．．
３０．
鼎窿
硅酸铝纤维加人量（％）图４纤维含量对制品耐压强度的影响
纤维引入衬火基质中能显著提高材料的强度，随着纤维增加试样强度增强。且
关键词：泡剂；发陶瓷纤维；莫来石轻质砖；维增强纤
湿法分散：将硅酸铝纤维棉加入适量的水及分散剂，采
用电磁搅拌器搅拌１ｒｉ，５ｎ后与原料湿磨１ａｈ左右．把球磨５ｍ２ｍｘｍ２轻质隔热耐火材料目前向耐热、热震稳定性好的方好的浆料注人２ｍｘ５ｍ１５ｍ的模具中浇注成形。干法分散：将耐火原料和耐火纤维共磨。控制好研磨向发展【。纤维增强复合耐火材料是利用纤维的高强度】一机高模量以及复合材料的断裂机制来提高材料的性能．以细度。将结合剂加入到含纤维的混合料内，械搅拌泥料
保温３ｈ后自然冷却。测定制品的容重、显气孔率、压强耐
度和抗折强度。
２实验内容
３结果与分析
２１实验原料．
．试验以工业氧化铝（氧化铝含量９．、９％）石英砂（３氧３１发泡剂加入量对制品性能的影响

耐火材料的国内外的研究

耐火材料的国内外的研究光学显微镜及电子显微镜分辨的耐火材料构成相的类型、形态、尺度，相对数量及结合关系。

相，包括固相、液相和气相。

液相冷凝可形成玻璃相、玻璃分相或析出晶相。

显微结构研究的精细程度取决于仪器分辨率。

科学发展到近代，干涉，相衬，暗场，超视等特种光学显微技术以及透射电镜，扫描分析电镜等电子光学显微仪器在显微结构研究中的应用，其分辨率从偏光显微镜的分辨率极限（约0．20μm）提高到接近物质分子尺度的水平。

通常也将0．2～0．001μm尺度的结构称为亚显微结构（submicrostructure）。

一般的，亚显微结构归属于显微结构范畴。

按材料结构尺度划分的结构类型见表。

随着体视学（Stereoscopy）研究技术方法的发展，显微结构定量研究已成为耐火材料显微学研究的组成部分。

通过对二维图像结构参数的测定和统计分析，建立与晶体萌生、生长及环境影响过程等相关的三维结构。

使得关于材料生产工艺因素、显微结构与材料性能之间的相关关系研究日趋成熟，对耐火材料显微结构物理化学的建立和理论的完善起到了推动作用。

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