镁阿隆复合材料与不定形复合材料

非氧化物复合新材料的发展具有代表性的非氧化物复合耐火材料不外为Si系和Al系的氮化物或碳化物，因为该两元素在地壳中含量最大，而且容易氮化、碳化。当它们作为耐火材料应用时，人们惊奇地发现它们具有高级耐火材料应具备的优秀品质，因此迅速地从Si3 N4-SiC、SiC-SiC、β-Sialon-SiC发展到β-Sialon-Al2O3和β-Sialon-Al2O3-SiC以及AlN、AlON、Mgalon等体系。

1、赛隆-刚玉-碳化硅系复合材料

赛隆(Sialon)是硅(Si) (Al)氧(O)氮(N)元素化合物的简称，最先在高技术陶瓷中得到发展，其优良性能很快得到耐火材料行业的重视，法国的Sovie公司首先将其制成赛隆结合刚玉(β-Sialon-Al2O3)耐火材料用于，获得了很好的效果，被认为是高炉使用寿命15-20年以上的首选耐火材料。我国已有几个单位对此开展了研究，现在已经达到工业生产水平。我们的重点在于简化工艺、降低和提高质量。研究发现，在β-Sialon-Al2O3体系中加入SiC可以大幅度提高其抗渣、铁侵蚀性能和力学性能；在β-Sialon-SiC体系中加入Al2O3可以大幅度提高抗碱侵蚀性能，从而开发出β-Sialon-Al2O3-SiC三元复合材料。

2、镁阿隆复合材料

镁阿隆的英文表达式为Mgalon，是镁(Mg)铝(Al)氧(O)氮(N)化合物的简称。Al和AlON(阿隆)都是优良的高技术陶瓷材料，但因前者易吸水，后者高温稳定，因此加入Mg为稳定剂而成为Mgalon材料。Mgalon具有比β-Sialon-Al2O3更优良的抗渣、铁侵蚀的性能和力学性能，因此引起了耐火材料界的重视。一些新型的耐火材料，Mgalon-刚玉和Mgalon-尖晶石复合材

料已经开发出来，它们都具有良好化学和力学性能，是一类应用于还原气氛的优良耐火材料。当解决其抗氧化性a能后，将成为洁净钢冶炼的优良材料。

综合前面两体系材料性能的β-Sialon-Mgalon系复合材料已被开发出。毋庸置疑，这是一类值得进一步发展的材料，目前已扩展到Fe、Mn等类材料，都获得了良好的效果。此类材料具有极优越的抗渣、抗铁侵蚀性能和力学性能，而且表现出抗氧化的自愈合性能，显现出作为高级耐火材料所必备的因素。此类砖已在国内外几十座高炉的陶瓷杯使用，都是作为使用寿命12年以上的材料设计的。

3、不定形复合材料.

(1)刚玉-氮化硅高炉陶瓷杯不烧砖。由于优质、低价位氮化硅能够大量供应，使直接应用其为耐火材料成为可能。我们与中原耐火材料公司研制的刚玉-氮化硅高炉陶瓷杯不烧砖具有十分优越的物理和化学性能，生产工艺简便，且无烧砖时产生的污染，已在高炉中应用，并获得良好效果。

(2)氧化镁-氮化硅-金属Fe钢包渣线无碳材料。在纯净钢生产中，常用的镁碳材料已无法再作为钢包内衬使用，而一般氧化物材料又难以经得起炉渣的侵蚀，氧化镁-氮化硅-金属硅材料具有良好的抗渣侵蚀性能。由于氮化硅具有很强的抗渣侵蚀能力和氧化后不留下空位，不降低材料的致密性和强度，其使用寿命已可和镁碳材料相媲美，是个很有使用前景的钢包无碳渣线材料。

(3)刚玉-氮化硅-金属供气元件。耐火氧化物制成的供气元件，通常都会由于铁水或渣渗入吹气孔而损坏。氮化硅与铁水和钢渣的界面张力很大，具有很强的抵御渣铁渗入的能力。材料中再加入金属后，不但可促进材料烧成，而且对氮化硅的氧化起保护作用。其性能已超过刚玉莫来石材料，甚至超过刚玉氧化铬材料。

(4)其它。当高温熔炼炉使用非氧化物氧化物复合耐火材料后，非氧化物复合喷补料也必然发展起来。相应地，以高炉铁沟料为代表的浇注料或自流浇注料同样在向非氧化物复合

材料发展，含氮化硅、赛隆或镁阿隆的试验都在进行着，并已取得良好的结果。还有含氮化硅、碳化硅及铁的高炉炮泥也在积极推广中。

耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了

耐火材料

完全不需烧成、能耗小的和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。

发展

中国在4000多年前就使用杂质少的，烧成陶器，并已能铸造。东汉时期（公元25～220）已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时发展了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和高耐火纤维（用于1600℃以上的）。前者如质耐火混凝土，常用于大型化工厂合成氨生产装置的二段转化炉内壁,效果良好。50年代以来,原子能技术、空间技术、新能源开发技术等的迅速发展，要求使用耐高温、抗腐蚀、耐热震、耐冲刷等具有综合优良性能的特种耐火材料，例如高于2000℃的、难熔化合物和高温复合耐火材料等。在中国的发展

、中世纪、文艺复兴时代的耐火材料，工业革命前后、焦炉、热风炉用耐火材料，后期新型耐火材料及其制造工艺，现代耐火材料制造技术及主要技术进步，以及对未来耐火材料发展的展望，耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火。现代，随着技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐

耐火材料

冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。在中国有许多工厂生产耐火材料产品。有丰富的资源，也正因为这方面的原因，各大外国投资商也来到国内一展身手，展露头角。在中国的东北部，是耐火材料供应商极其丰茂的地区，导致其他国外投资商对其的出口低价格产生了质疑，从而在2003年由提出对中国耐火材料新产品的反倾销，限制了产品对欧盟的出口。2006年中国为保护原材料资源的大量流失，对部分行业进行了减免出品退税，以此极大地限制产品的出口。但这并不能在很大程度上限制一些国外的品牌销售，因为它们拥有几十甚至上百年的销售生产经验，并极大地占有了市场，也创立了它们在各大洲的品牌效应。

种类

耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为、和。此外，还有用于特殊场合的耐火材料。

现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于、石化、水泥、等生产设备内衬的。

成分

酸性耐火材料以氧化硅为主要成分，常用的有硅砖和。硅砖是含氧化硅94％以上的硅质制品，使用的原料有硅石、废硅砖等，其抗酸性侵蚀能力强，高，重复煅烧后体积不收缩，甚至略有膨胀；但其易受碱性渣的侵蚀，抗热震性差。硅砖主要用于、、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以为主要原料，含有30％～46％的氧化铝，属弱酸性耐火材料，抗热振性

耐火材料

好，对酸性炉渣有抗蚀性，应用广泛。

中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95％以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好，但抗热震性较差，高温荷重变形温度较低。有碳砖、和碳化硅质制品，其很低，导热性高，耐热震性能好，高温强度高，抗酸碱和盐的侵蚀，尤其是弱酸碱具有较好的抵抗能力，不受金属和熔渣的润湿，质轻。广泛用作高温炉衬材料，也用作石油、化工的高压釜内衬。

碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分，常用的是镁砖。含氧化镁80％～85％以上的镁砖，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性，耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧、、有色金属冶炼设备以及一些上。

在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料，如氧化铝、、氧化铍、氧化钙、