耐火材料的研究与进展

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耐火新材料研究报告

耐火新材料研究报告

耐火新材料研究报告引言耐火新材料是一种具有耐高温、抗腐蚀、抗热震等特性的材料,广泛应用于冶金、化工、建筑等领域。

本报告旨在介绍耐火新材料的研究进展以及未来的发展方向。

一、耐火新材料的定义和特性耐火新材料是指在高温环境下具有较高的耐火性能的材料。

其主要特性包括耐高温、抗腐蚀、抗热震、导热性能好等。

耐火新材料的应用范围广泛,可以用于高温炉窑、炉膛、炉排、化工管道等工业设备中。

二、耐火新材料的分类和应用根据材料的成分和性能,耐火新材料可以分为无机非金属耐火材料和有机耐火材料两大类。

无机非金属耐火材料主要包括氧化铝、氧化镁、氧化钙等,广泛应用于冶金、化工、建筑等领域。

有机耐火材料主要包括有机聚合物、有机硅等,适用于高温胶粘、防火涂料等领域。

三、耐火新材料的研究进展近年来,随着科技的进步,耐火新材料的研究取得了许多重要的进展。

首先,研究人员通过改变材料的成分和结构,提高了材料的耐火性能。

其次,利用纳米技术和复合材料的研究,使耐火新材料具有更好的导热性能和抗热震性能。

此外,研究人员还开发出一系列新型耐火材料,如高温陶瓷纤维、纳米氧化铝等。

四、耐火新材料的未来发展方向在未来的研究中,应注重以下几个方面的发展。

首先,要进一步提高耐火新材料的耐火性能,使其能够在更高的温度下稳定工作。

其次,要加强对耐火新材料的性能测试和评价,为材料的应用提供科学依据。

此外,还应加强与其他学科的交叉研究,推动耐火新材料在新能源、环境保护等领域的应用。

结论耐火新材料是一种具有重要应用价值的材料,其研究进展为相关领域的发展提供了支持。

未来,我们应继续加强对耐火新材料的研究,不断提高其性能,推动其在各个领域的应用。

耐火研究报告

耐火研究报告

耐火研究报告
标题:耐火材料研究报告
摘要:
本研究报告旨在对耐火材料进行深入研究,探讨其特性、应用领域和发展趋势。

我们通过文献资料的收集和实验室测试,综合分析了耐火材料的基本性质、制备方法以及其在高温环境下的应用。

引言:
耐火材料是一类能在高温环境下保持其稳定性和功能性的材料。

它们通常具有高熔点、抗热震性、抗腐蚀性和耐磨性等特性,因此在许多领域有广泛的应用。

随着科技的进步和工业的发展,对耐火材料的需求也越来越大。

因此,研究耐火材料的性能和制备方法至关重要。

研究内容:
1. 耐火材料的分类和特性:介绍耐火材料的分类,包括陶瓷耐火材料、纤维耐火材料、胶结耐火材料等,并探讨它们的基本特性,如熔点、抗热震性、抗腐蚀性等。

2. 耐火材料的制备方法:综述传统和现代耐火材料的制备方法,包括烧结法、溶胶-凝胶法、喷涂法等,并比较它们的优缺点。

3. 耐火材料的应用领域:介绍耐火材料在不同领域的应用,如钢铁冶炼、玻璃制造、陶瓷工业等,并讨论其在这些领域中的性能要求和挑战。

4. 耐火材料的发展趋势:展望耐火材料的未来发展,包括新材料的研发、制备方法的改进和应用领域的拓展,并提出对未来研究的建议。

结论:
耐火材料是一项重要的研究领域,它们在高温环境下的稳定性和功能性对于许多工业应用至关重要。

通过深入研究耐火材料的特性、制备方法和应用领域,可以为未来的材料研究和工业发展提供技术支持和指导。

关键词:耐火材料、高温环境、特性、制备方法、应用领域、发展趋势。

新型智能耐火材料的研发及应用研究

新型智能耐火材料的研发及应用研究

新型智能耐火材料的研发及应用研究随着现代科技的发展,一系列新材料不断涌现,为人类的生活和工业生产带来了更多的便利与效益,尤其是在带有高温、高压和腐蚀的极端环境下。

智能耐火材料就是这样一种新兴材料,它具备了传统耐火材料的耐热性、耐腐蚀性等特点,并且还通过智能化技术实现了自我诊断、自我修复等新功能。

本文将从智能耐火材料的发展历程、技术特点、应用领域等方面进行论述。

一、智能耐火材料的发展历程智能耐火材料的研发可以说是一个逐步升级的过程,起步于传统耐火材料的改进,并逐步发展为利用高新技术,逐渐型成一种全新的智能耐火材料。

传统的耐火材料具有优秀的耐高温性、耐腐蚀性、机械强度高等特点。

但是,其在长期使用过程中会受到高温热应力、氧化、软化、脆性增加等因素的影响,导致耐火材料的破坏和失效。

为解决这些问题,人们在传统耐火材料的基础上引入了智能化技术,研制出智能耐火材料。

智能耐火材料的技术特点包括:一是具有智能化系列功能;二是管道控制能力强;三是材料结构可控;四是材料组合多样性;五是性能全面提升;六是设备匹配更加精准。

除此之外,智能耐火材料的应用领域也在不断扩展,并且普遍应用于工业领域和特种行业中。

二、智能耐火材料的技术特点1.智能化系列功能智能耐火材料具有诸如信息采集、数据分析、故障诊断、自我修复、自我保护、操作控制等一系列的智能化功能。

具体表现为:通过温度测量及控制,实现对热场进行实时监测,以及对材料热应力调控;通过电信技术,监测材料原位性能变化;通过相位变化、超声波等技术,实现对材料结构的监测与控制等。

这些功能的实现都是通过智能化技术在耐火材料中的应用而实现的。

2.管道控制能力强智能耐火材料能够有效地控制管道的流量和温度,确保管道适应高压、高温甚至高压高温的强要求。

由于管道在高温、高压介质下的工作特性,尤其是在石化装备、冶金炉体等恶劣的作业环境下,常常导致管道的腐蚀、磨损、裂纹等损害,而智能耐火材料自身具有优异的耐热性、耐腐蚀性能以及高强度等特点,因此可以保证管道的长期使用效益。

新型耐火材料的合成及应用研究

新型耐火材料的合成及应用研究

新型耐火材料的合成及应用研究随着工业化的不断发展和技术的进步,耐火材料作为工业生产的重要组成部分,越来越受到重视。

然而传统的耐火材料在使用过程中存在着许多问题,比如易磨损、易侵蚀等。

为了解决这些问题,人们开始着手研究新型耐火材料的合成及应用研究。

一、新型耐火材料的合成1.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种制备耐火材料的新方法。

它通过溶胶-凝胶技术,使得溶液中的单质离子逐渐形成固体,最后再通过热处理制备成耐火材料。

这种方法由于制备过程简单、耗能少、成本低等优点,因此备受关注。

1.2 片层化学氧化法片层化学氧化法是一种通过化学氧化处理膨胀云母的方法。

具体来说,就是将膨胀云母分散在溶液中,再添加一定量的化学试剂(例如氧化剂),通过氧化剂的反应使原本的云母片层发生碳氧化,从而形成新的耐火材料。

这种方法具有生产效率较高、成本较低的优点。

1.3 反应粉末烧结法反应粉末烧结法是一种根据化学反应生成耐火材料的方法。

这种方法的基本原理是用化学反应来制备耐火材料,具体来说是将反应物混合在一起,将其加热并反应得到所需的物质。

这种方法可以制备出各种不同类型的新型耐火材料,具有很大的应用前景。

二、新型耐火材料的应用研究2.1 浇注耐火材料浇注耐火材料是新型耐火材料的重要应用之一。

与传统耐火材料相比,浇注耐火材料具有高强度、高密度、耐腐蚀、抗侵蚀等优点。

现在,它已经开始广泛应用于各种高温环境中,特别是在炼钢和炼铁、炉窑等高温工业生产中得到了广泛使用。

2.2 制备陶瓷材料新型耐火材料的另一个应用是制备陶瓷材料。

陶瓷材料因其高强度和良好的热稳定性而在各种领域中得到广泛应用,例如电子、航空、建筑等。

新型耐火材料的优良性能使其成为一种理想的陶瓷材料。

2.3 制备合成晶体新型耐火材料还可以用于合成晶体。

晶体是一种各向同性的结晶材料,因此可以广泛应用于半导体、激光等领域。

由于新型耐火材料具有高温耐性、化学稳定性和良好的热稳定性,因此在制备晶体方面具有广泛的应用前景。

铝碳质耐火材料研究进展及展望

铝碳质耐火材料研究进展及展望

铝碳质耐火材料研究进展及展望摘要:高温烧成铝碳质耐火材料是一种由氧化铝和炭素为基体原料,加入Al、Si、SiC等添加剂,用沥青或树脂等结合剂黏结烧成的耐火材料,被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。

耐火材料组成是其获得优质性能的基础,整理分析耐火材料中各组分对性能的影响,可以为开发低成本优质耐火材料提供理论支持和研究导向。

本文总结了高温烧成铝碳质耐火材料中碳源、结合剂、添加剂的作用及其对材料性能的影响,并对潜在研究方向进行了展望。

关键词:铝碳质耐火材料;理化性能;碳源;结合剂;添加剂0 引言高温烧成铝碳砖(以下简称铝碳砖或铝碳质耐火材料)是一种典型的碳复合耐火材料,因具有优良的热震稳定性和抗渣侵蚀性而被广泛应用于高炉炼铁、铁水预处理、炼钢、连铸等冶金工序中。

在炼铁系统中,应用在高炉炉缸部位的铝碳砖其碳含量一般在10%~15%(质量分数)[1],由此带来的缺点是强度低、抗氧化性差,很难抵挡高炉内铁水的长期冲刷和炉内气氛的氧化。

在炼钢系统中,铝碳砖等传统碳复合耐火材料的碳含量一般在10%~20%(质量分数),在炼钢过程中会对钢水产生增碳作用,不利于洁净钢的生产。

另外从节约资源的角度来看,制备碳含量较高的铝碳砖也会加剧石墨资源的消耗。

综合分析,从高炉长寿、洁净钢生产和节约石墨资源等角度考虑,铝碳砖等碳复合耐火材料必然向低碳方向发展,但单纯降低碳含量又会使碳复合耐火材料的韧性、抗热震及导热性能急剧下降。

因此开发耐火材料不能追求某一指标的发展,应注重各项指标协调综合提高[2],而综合性能的提高与材料的成分、结构有着密不可分的关系。

本文从合理控制耐火材料成分入手,总结了碳源、结合剂、添加剂对铝碳砖等碳复合耐火材料的结构和性能的影响,碳复合耐火材料中碳源、添加剂、结合剂的作用如图1所示,以期获得指导低碳耐火材料生产的依据,并据此浅谈了相应的研究前景和发展方向。

图1 碳复合耐火材料中碳源、添加剂、结合剂的作用Fig.1 Role of carbon source, additive and binder in carbon composite refractories1 碳在耐火材料中的作用铝碳质耐火材料的碳源按粒度大小可分为纳米级碳源和微米级碳源。

炼铁用耐火材料的现状及发展趋势

炼铁用耐火材料的现状及发展趋势

炼铁用耐火材料的现状及发展趋势
炼铁用耐火材料是冶金行业中必不可少的重要材料。

随着钢铁工业的不断发展,炼铁用耐火材料也在不断进化和改进。

目前,炼铁用耐火材料的现状和发展趋势主要表现在以下几个方面。

一、高温耐火材料
高温耐火材料是指能够承受高温环境下的热应力和热冲击的材料。

在炼铁过程中,高温耐火材料广泛应用于高炉炉身、炉喉、炉底等部位。

目前,高温耐火材料的发展趋势是在保证性能的前提下,增加材料的耐久性和使用寿命。

二、封闭衬材料
封闭衬材料是指能够有效地防止铁水、渣、气体等物质进入炉壳内部的材料。

在高温高压的环境下,封闭衬材料不仅需要具备良好的耐蚀性和耐高温性能,还需要具备较高的强度和稳定性。

目前,封闭衬材料的发展趋势是加强材料的耐蚀性和抗侵蚀能力。

三、炉衬材料
炉衬材料是指能够承受高温炉气和炉渣侵蚀的材料。

在高炉内部,炉衬材料广泛应用于炉壁、炉喉、炉底等部位。

目前,炉衬材料的发展趋势是提高材料的耐久性和使用寿命,并增加材料的耐高温性能和耐蚀性能。

四、新型耐火材料
新型耐火材料是指在传统耐火材料基础上,采用新材料或新工艺生产的高性能耐火材料。

新型耐火材料在炼铁过程中具有较高的使用
效率和优异的性能表现。

目前,新型耐火材料的发展趋势是不断探索新材料和新工艺,在提高性能的同时降低成本。

总之,炼铁用耐火材料的现状和发展趋势是不断进化和改进的。

未来,随着科技的发展和需求的增加,炼铁用耐火材料将不断提高性能和降低成本,为钢铁工业的发展提供更加优质的材料保障。

耐火材料未来的趋势

耐火材料未来的趋势

耐火材料未来的趋势
耐火材料作为一种重要的工业材料,其未来的趋势主要有以下几个方面:
1. 高温耐火材料的应用领域将进一步拓展。

随着高温工艺的不断发展,例如炼钢、电力、航天等领域对高温材料的需求不断增加。

因此,高温耐火材料的研发和应用将会越来越广泛。

2. 耐火材料的环保性能将得到更高的要求。

随着全球对环境保护意识的不断提高,对耐火材料的环保性能要求也越来越高。

耐火材料的研发将致力于减少对环境的污染,并提供更加可持续的解决方案。

3. 新型材料的研发将成为重点。

传统的耐火材料往往存在着质量密度大、热膨胀系数大等问题。

未来,将会在新材料的研发上加大力度,例如无机非金属复合材料、纳米材料等,以提高材料的性能和降低成本。

4. 耐火材料的智能化趋势将不断加强。

智能化材料可以实时监测温度、压力等参数,并根据实时数据进行自主调节和控制,使耐火材料更加智能化和自适应。

这将提高材料的安全性、可靠性和使用寿命。

总之,未来耐火材料的发展趋势将主要包括应用领域的拓展、环保性能的提高、新材料的研发以及智能化的推进。

这些趋势将推动耐火材料在工业领域的更广泛
应用。

耐火材料的研究现状及最新进展

耐火材料的研究现状及最新进展

耐火材料的研究现状及最新进展摘要耐火材料服务于现代的工业生产和应用,例如工业窑炉使用耐火材质的高温容器件结构,高温工业热工装备等所需要的重要材料,各行业对大量耐火材料的消耗,如钢耐火材料的需求,我国钢铁企业不断发展相关耐火材料技术和达到节能减排的目标。

本文分析当前工业发展应用到的耐火材料及存在的问题,如研究如何延长耐火材料的使用寿命,降低耐火材料的消耗量,分析和提出影响耐火材料损坏的原因,通过优化材料属性参数、结构形状以及使用条件等措施,以达到延长耐火材料使用寿命的目标。

关键词:耐火材料;研究现状;最新发展Research Status and Latest Progress of RefractoriesAbstractRefractories serve modern industrial production and applications, such as refractory high temperature container structure, high temperature industrial thermal equipment and so on, and the consumption of a large number of refractories in various industries. For example, steel refractories demand, China's iron and steel enterprises continue to develop related refractory technology and achieve the goal of energy saving and emission reduction. This paper analyzes the refractories and existing problems applied in the current industrial development, such as studying how to prolong the service life of refractories, reduce the consumption of refractories, and analyze and put forward the reasons that affect the damage of refractories. In order to prolong the service life of refractories,the material attribute parameters, structure shape and service conditions are optimized.Keywords: refractories; research status; latest development1.耐火材料使用现状和发展耐火材料市场开辟并被广泛的应用,耐火材料的原料耐火矿物资源越来越紧张,所以,研究和发现低成本可生产的耐火材料是当前应用耐火材料较多的企业都面临的研究课题和重要工作内容。

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耐火材料的研究与发展摘要:本文通过使用一种新型研究方法对耐火材料的耐高温冲蚀磨损进行实验,了解了材料的的高温耐冲蚀磨损性能,着重讨论高温下影响耐火材料的耐磨损性能的因素,得出结论。

通过总结。

关键词:耐火材料高温耐冲蚀磨损性能研究方法发展前景目录1 文献综述 (2)1.1 引言 (2)1.2 耐火材料的介绍 (2)2 耐火材料的分类 (3)2.1按主晶相酸、碱性质分类 (3)2.1.1酸性材料制品 (3)2.12碱性材料制品 (3)2.13中性材料制品 (3)2.2按组成耐火材料主要成份分类 (3)2.2.1硅铝系列品 (3)2.2.2镁铬系列制品 (3)2.23.镁铝系列品 (3)2.2.4镁钙系列产品 (3)2.2.5镁硅系列制品 (3)2.3按耐火材料高低分类 (4)2.3.1普通 (4)2.3.2高级耐火材料 (4)2.3.3特级耐火材料 (4)2.4按是否定型分类 (4)3 耐火材料的高温耐冲蚀磨损性能实验 (4)3.1固体粒子冲蚀试验设备类按试验目的可分为 (4)3.1.1典型试验设备 (4)3.12评价材料用试验设备 (4)3.13大型台架性设备 (4)3.2试验室用来评价材料及机理研究设备 (5)3.3影响冲蚀磨损的因素 (5)3.4试验结果 (5)3.4.1体密和气孔率对冲蚀率的影响 (5)3.4.2水泥加入量对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响 (5)3.4.3:硅微粉加入量对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响 (5)3.4.4试样的临界粒度对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响 (6)3.5实验结论 (6)3.5.1 (6)3.5.2 (6)3.5.3 (6)3.5.4 (6)3.5.5 (6)3.6材料冲蚀磨损的几种模型 (6)3.6.1 以弹塑性变形为主的冲蚀磨损模型微切削模型 (6)3.6.2压锻造成片模型 (6)3.6.3 以疲劳裂纹为主引起的冲蚀磨损模型 (7)3.6.4 二次冲蚀模型 (7)3.6.5脆性材料的冲蚀模型 (7)3.6 .6流体冲蚀模型 (7)4 耐火材料今后发展应注意的问题 (7)4.1实现可持续发展的研究 (7)4.1.1耐火材料矿产资源的综合利用 (8)4.1.2耐火材料的回收利用 (8)4.1.3减少于防止对环境的污染 (8)4.2几个值得注意的问题 (9)4.2.1新的思路,开发新的材料体系 (9)4.2.2注意耐火材料新功能的开发 (9)5 结论 (9)致谢....................................................................................................................... 错误!未定义书签。

参考文献: . (10)1 文献综述1.1 引言本文通过对耐火材料基本性能的初步了解和对其进行高温耐冲蚀磨损性能实验研究,以及对耐火材料在今后发展中应注意的问题进行分析,充分了解耐火材料的最新科技和其未来的前景。

1.2 耐火材料的介绍耐火材料是火度不低于1580℃的一类无机非金属材料。

耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒摄氏温度。

耐火材料广泛用于冶金、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、能耗小的不定性材料和耐火纤维。

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。

2 耐火材料的分类2.1按主晶相酸、碱性质分类2.1.1酸性材料制品这类产品中以石英(SiO2)为第一相,SiO2属酸性氧化物,帮而得名。

硅砖是酸性材料的代表产品;半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中SiO2含量60%到80%,是半酸性材料。

2.12碱性材料制品以MgO、CaO为主晶相,因MgO、CaO是碱土氧化物,故而称为碱性耐火材料。

它们的熔点高,抗碱性渣(C/S>2)侵蚀能力很强,属于高级耐火材料,但它们易于水化。

镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖等产品,主要华化学成份也是MgO、CaO也属于碱性材料。

2.13中性材料制品以Al2O3、ZrO2为主晶相,它们的化学行为可变,当遇到碱性氧化物时表现出酸性特点,如生成MgO、Al2O3、Al2O3、ZrO2;遇到有强酸性氧化物时又表现碱性特点。

如生成黏土砖、高铝砖、菒来石砖是中性材料代表产品。

锆英石制品也是中性产品。

2.2按组成耐火材料主要成份分类所谓主要成份是指第一相和第二相成份,含量大约占化学成份总量的90%左右。

现代耐火材料技术发展越来越多项材料配料,故出现第二相、第三相成份,调节第二相、第三相成份即可产生新的技术,在化学组成上超出了第一相分类局限性,是应用最普遍的一种分类方法。

2.2.1硅铝系列品要硅铝系列材质中,主要成分是SiO2、Al2O3,它包括黏土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等制品。

2.2.2镁铬系列制品镁铬系列中主要成分是MgO、Cr2O3,方镁石为第一相,镁铬尖晶石为第二相,属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。

2.23.镁铝系列品主要成分是MgO、Al2O3,由于它们生成MgO.Al2O3,镁铬系列制品中都含有镁质材料。

2.2.4镁钙系列产品主要成分是以MgO、CaO。

它们都有极高的熔点,是重要的镁质材料。

2.2.5镁硅系列制品镁砂系的主要成分是SiO2,当C/S<5时,SiO2和MgO生成MgO.Al2O3(镁橄榄石),从显微矿物组成角度说,纯铝系列的主要产品有镁铝砖、方镁石尖晶石砖、刚玉尖晶石砖,不定型材料中的铝-尖晶石浇注料也属于镁铝系列产品。

2.3按耐火材料高低分类耐火材料由多种矿物组成,各种矿物自有熔点,在高温下它们或者共存,或者生成第三者矿物,出现低共熔融温度。

耐火材料是低共熔融状态下的温度,但要高于低共熔融温度。

耐火材料指标越高。

表明抵抗高温能力越好,用耐火材料指标高低将耐火材料分成“普通”“高级”“特级”三档。

2.3.1普通耐火度1580~1770℃,耐火度1580~1770℃相当于SiO2-Al2O3二元系中Al2O315%~45%耐火制品,组成原料的主要矿物是高岭石。

2.3.2高级耐火材料耐火度1770~2000℃,高铝砖、莫来石砖、普通镁质制品、镁铝砖、普通镁铬砖、橄榄石砖属于这个档次。

2.3.3特级耐火材料耐火度大于2000℃,纯氧化物制品、熔铸制品、高纯直接结合镁铬砖、尖晶石砖、非氧化物制品等属于这个档次。

目前,耐火材料界很少使用这个分类方法,它过于简单的表述了耐火材料技术,有些产品(用合成料)虽然耐火度并不是太高,但技术含量却非常高,是名符其实的特级耐火材料。

2.4按是否定型分类按产品出厂前交货形状分为定型产品和不定型产品。

凡称为砖者均为定型产品。

各种浇注料、补炉料、捣打料、火泥等均为不定型产品。

定型产品分为致密型和隔热型,耐火砖属于致密型制品,混凝土虽是定型交货产品,但它属于不定型产品。

3 耐火材料的高温耐冲蚀磨损性能实验3.1固体粒子冲蚀试验设备类按试验目的可分为3.1.1典型试验设备这类设备可以严格控制条件,以便了解各参数对冲蚀行为的影响,有时为了弄清单元冲蚀过程,使用的试验条件往往与实际情况相距较大。

这方面较有代表性的是单颗粒冲蚀试验设备。

3.12评价材料用试验设备为使试验结果具有一定代表性,使几个关键参数尽可能接近或达到实际情况如磨粒的种类、粒度、形状、攻角及速度等,在保持冲蚀机理不变的前提下作强化试验,以便在较短的试验时间内获得可靠的数据。

这类设备主要用来作材料耐冲蚀性能评价,也可以作冲蚀机理研究。

3.13大型台架性设备为满足某些工程设计要求,必须对材料耐冲蚀性作实际测定,而专门设计建造具有一定规模的模拟设备。

这类设备耗资较大,试验周期较长,能同时在几个关键性参数上达到或接近实际工况条件。

这是工程项目研究中不可缺少的设。

3.2试验室用来评价材料及机理研究设备试验室冲蚀设备可以根据粒子获得速度或使它达到与靶材相对速度的办法分类:即真空中自由落体式、气流喷砂式、旋转臂式、离心加速式等四类。

自由落体设备中粒子靠重力加速,故速度受到限制,一般只能达5m/s。

气流喷砂式设备是用高速气体携带砂粒,这是目前最常用的试验方法,其冲蚀参数容易控制,操作显得方便。

但是,粒子速度与气流速度有明显偏离。

正如Finnie 指出:为了使粒子加速到空气流速度(152m/s)的0.6 倍,则需要把加速管子的长度保持在1.6m,这在试验室内往往难以实现。

离心式粒子加速器较容易把粒子加速到高速,但必须对粒子运动轨迹作细致分析才能得出正确结论。

3.3影响冲蚀磨损的因素冲蚀角、冲蚀速度、冲蚀时间及粒子流量、环境温度、粒子特性、材料性质、3.4试验结果以刚玉质耐火材料作为试样,用四组试样,每组四块,进行高温冲蚀试验可得出以下结论:3.4.1体密和气孔率对冲蚀率的影响脆性材料的显微组织对材料冲蚀行为有重要影响。

陶瓷晶体内部往往存在大量的缺陷,晶界、晶相、气孔和裂纹等因素都会造成结构上的微不均匀,对冲蚀造成大的影响这是因为气孔等缺陷的存在使得裂纹容易在这些部位萌生和扩展,较多的气孔更容易造成材料的流失;晶粒的细化导致晶粒边界的增多,从而限制了裂纹的扩展[1]。

牟军认为冲蚀损伤往往发源于材料的最薄弱环节,即冲蚀破坏取决于材料中的最大缺陷尺寸,并指出可以通过改善显微组织来提高材料的抗冲蚀性能[2]。

3.4.2水泥加入量对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响纯铝酸钙水泥的矿物组成主要为CA2,一般为60%~73%;其次为CA,一般为26~30%;还有少量的CA6和α- Al2O3等[3]。

CA2和CA 遇水后水化主要形成结晶良好的针状或片状水化铝酸钙矿物晶体。

烧结过程中,900℃之前,水化铝酸钙脱除90%左右的游离水和部分结合水,气孔率增加。

剩余6~10%的结合水是进入配位结构以羟基形态存在的结合水,在900~1200℃之间脱除时,使原有晶格破坏,形成新的矿物结构,即二次CA 、CA2化。

这导致了气孔率增加,致密度下降。

1500℃烧结后,纯铝酸钙水泥所形成的主要物相为CA 和α-Al2O3,以及少量的CA6、C2AS 等。

3.4.3:硅微粉加入量对刚玉质耐火材料冲蚀率的影响微粉具有填隙作用,增加硅微粉用量可以提高强度,但线变化率也增大。

众所周知,在以硅微粉为结合系统中,早期强度的获得是由于SiO2微粉遇水后形成胶粒,并吸附铝酸钙水化过程中缓慢溶出的Al3+ 和Ca2+离子,使其ξ电位下降,当达到“等电点”时即发生凝结硬化。

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