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耐火材料行业知识

特殊耐火材料

特殊耐火材料是在传统陶瓷和普通耐火材料的基础上发展起来的一组熔点在2000℃以上的新型材料。当今由于材料科学的迅速发展,形成了学科之间的交叉、各种材料之间的相贯,因此,科学家们提出了把在传统硅酸盐材料(包括玻璃、水泥、搪瓷、陶、瓷耐火材料)中发展出来的各种新型材料称为新型无机非金属材料。把传统硅酸盐材料和新无机材料又统称为陶瓷。进一步,把以矿物为原料的制品(大多数是硅酸盐组成物)跟非直接用矿物做说料的制品(大多数是非硅酸盐组成物)区分为传统陶瓷和新型陶瓷。传统陶瓷是指组成硅酸盐工业的那些陶瓷制品。主要是粘土砖、水泥及硅盐玻璃;新型陶瓷包括纯氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、金属陶瓷、玻璃陶瓷、铁电陶瓷、核燃料陶浇、电光陶瓷、单晶、非硅酸盐玻璃、分子筛、无气孔多晶氧化物等。

陶瓷实际上是无机非金属材料的总称。它与金属材料、有机材料构成整个材料世界。从耐火忖料这一特定的含义出发,同时又为了区别于传统陶瓷和传统耐火材料,我们把这 一部分新型陶瓷相对的称为特殊耐火材料。

作为耐火材料而言,特种耐火材料的发展是与高温技术、特别是冶金工业的发展紧密相关的。各种新兴技术的飞速发展.需要发展各种新金厲。特殊合金和半导体材料。在冶炼制取这些材料时,往往在熔化温度下会与普通的耐火材料起反应而侵蚀,而金属容器会污染冶炼材料,不适合作为这些材料的熔化、蒸馏、浇铸、合金化过程的盛器或单晶生长用盛器。因此,必须发展一种新型的耐高温、耐腐蚀的耐火材料;同时,随着近代钢铁生产向着电子化、连续化、大塑化的先进炼钢技术发展,传统使用的普通耐火材料已远远不能满足比过去更为苛刻的冶炼要求,如耐更高温度、耐高温下的化学腐蚀、耐高温冲刷、耐热震及在这些苛刻环境中延长使用等命等,因此也迫切需要提高耐火材料性能,发展新的耐火材料品种;航天技术的发展,要求所用的材料能经受一定的机械应力和机械冲击、瞬时几千度的热震、高速气流和尘埃的冲刷、氧化、还原和各种化学腐蚀、高能辐射和中子轰击等。因此必须寻找更好的材料取代无法胜任的金属。由于钢铁工业、高温技术、电子技术的发展,从使用上对材料提出了更高的要求,迫使人们不得不在传统耐火材料和传统陶浇的制造工艺基础上,参考这些材料中所选用的高熔点物质类型和制造工艺,从材质、工艺、性能、品沖诸方面加以改迸并创新,从而生产出具有化学纯度、髙熔点、良好的化学 稳定性、热稳定性、高温强度和致密度特性的特殊耐火材料。它们包括:纯氧化物耐火材料、非氧化物耐火材料、高温无机、涂层材料。

纯氧化物耐火材料一股是指熔点在2000℃以上的单纯氧化物制成的耐火材料。又称纯 氧化物陶瓷。由一种金属元素的单一氧化物或几种金属元索的复合氧化物制成。

纯氧化物耐火材料在发展之初,主要是制做在特殊场合使用的耐高温部件和冶炼稀贵金属的坩埚耐火材料。在后来的发胰过程中,逐渐发现它们除了耐高温的性能外,还具有许多在高温下的其他优良性能,因此,逐渐被广泛地应用到新的科学技术领域中。由于氧化物材料所使用的原料丰富,供应方便,制造工艺又基本上是脱胎于传统陶瓷和耐火材料,因此,经过半个世纪的研制和生产,工艺日趋成熟,品种不断增加,成为特殊耐火材料中被研究得最早、最深入、最全面、工艺技术最成熟、商品生产数最最多和应用最广的材料。





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