用于RTO蓄热的红柱石陶瓷的研究
陶瓷材料抗热震性的研究进展
陶瓷材料抗热震性的研究进展文圆;黄惠宁;张国涛;黄辛辰;杨景琪;戴永刚【摘要】The state of investigation on thermal shock resistance of ceramics at home and abroad in recent years and the theories of ceramic thermal shock resistance were briefly described. The research progress of investigation in thermal shock resistance of ceramics material and approach to improve the thermal shock resistance of ceramics were summarized. Prediction and analysis of thermal shock resistant ceramic material development prospects are good.%根据近年来国内外陶瓷抗热震性的研究现状, 简要介绍抗热震陶瓷的评价理论, 系统总结陶瓷材料抗热震性研究进展情况以及目前提高材料抗热震性能的方法, 并预测分析抗热震陶瓷材料发展前景良好.【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】7页(P1-7)【关键词】陶瓷;抗热震性;第二相;研究进展【作者】文圆;黄惠宁;张国涛;黄辛辰;杨景琪;戴永刚【作者单位】广东金意陶陶瓷集团有限公司,佛山 528031;佛山金意绿能新材科技有限公司,佛山 528031;广东金意陶陶瓷集团有限公司,佛山 528031;佛山金意绿能新材科技有限公司,佛山 528031;广东金意陶陶瓷集团有限公司,佛山 528031;佛山金意绿能新材科技有限公司,佛山 528031;广东金意陶陶瓷集团有限公司,佛山528031;佛山金意绿能新材科技有限公司,佛山 528031;广东金意陶陶瓷集团有限公司,佛山 528031;佛山金意绿能新材科技有限公司,佛山 528031;广东金意陶陶瓷集团有限公司,佛山 528031;佛山金意绿能新材科技有限公司,佛山 528031【正文语种】中文1 引言陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优良性能，是较为理想的高温结构材料，在高温工程方面得到广泛应用，但由于陶瓷很脆且抗热震性较差，使其应用受到了限制。
高性能新型陶瓷材料的制备与研究
高性能新型陶瓷材料的制备与研究摘要：高性能陶瓷材料的使用温度一般为1400~1500℃，超高温的材料能够达到1800℃以上，主要包含过渡金属的硼化物、碳化物以及石墨、氮化硼等。
高温陶瓷材料主要的优势是熔点较高，具备超高温耐腐蚀性及超高温稳定性，在国防、航天以及容器保护中应用广泛。
目前加强了对Si—B—C—N超高温陶瓷材料的研究，主要应用于超高温涂层材料，制备工艺主要是有机前驱体法，但是因为对超高温稳定机理的理解还需要进一步的加深和研究，其操作严格、成本较高。
因此，加强对新的制备工艺技术的研究，深入探讨超高温稳定化机理将成为未来研究的重要方向和内容。
基于此，对高性能新型陶瓷材料的制备与研究进行研究，以供参考。
关键词：高性能新型陶瓷材料；制备工艺引言从1962年R.L.Coble首先研究并成功生产了高性能的氧化铝复合陶瓷开始，就为复合陶瓷技术开拓了崭新的应用领域。
该类材料不但具备较高的性能，而且耐腐蚀，可在高温高压下正常工作，还拥有其他金属材料所无可比拟的特性，如硬度较高、介电性能优异、低电导率、高温导性好等，从而逐步在照明科技、光学、特种仪表制作、无线电子科技和高温科技等领域得到越来越深入的运用。
1高性能陶瓷材料应用前景陶瓷材料是新材料中的重要分支，在能源、机械、冶金、汽车以及石油化工等各个行业发挥着重要作用，成为工业技术发展中不可或缺的关键材料。
随着社会经济市场的快速发展和国民经济水平的不断提升，工业企业的技术水平也在不断发展和提升，各个行业都迫切的需要大量的高性能陶瓷材料，因此市场前景较为广阔。
陶瓷材料一般情况下分为结构陶瓷、功能陶瓷，有的还分为陶瓷涂层以及陶瓷复合材料等。
目前使用较为广泛的主要是以结构陶瓷和功能陶瓷为主，其中结构陶瓷的优势是耐磨性较强、强度较高，在热机部件、耐磨部件等领域中具有较为广泛的应用。
陶瓷材料在多个领域中都得到了广泛应用，尤其是在高新技术领域，陶瓷材料在其中发挥着非常关键的作用。
稀土元素在高性能陶瓷中的应用研究探讨
稀土元素在高性能陶瓷中的应用研究探讨在当今的材料科学领域，高性能陶瓷凭借其出色的性能在众多应用场景中崭露头角。
而稀土元素的加入，犹如为高性能陶瓷的发展注入了一股强大的动力，使其性能得到了进一步的提升和拓展。
高性能陶瓷具有一系列令人瞩目的特性，如高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等。
然而，在追求更卓越性能的道路上，科研人员不断探索新的途径，稀土元素的应用便是其中的重要突破之一。
稀土元素独特的电子结构赋予了它们与众不同的化学和物理性质。
这些元素包括镧系元素（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）以及钪和钇。
它们在高性能陶瓷中的应用，主要体现在对陶瓷的微观结构和性能的优化上。
在结构陶瓷方面，稀土元素可以显著改善陶瓷的晶界性能。
以氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）为例，氧化钇的加入能够有效地稳定氧化锆的晶体结构，使其在高温下依然保持良好的力学性能。
这种稳定作用源于稀土元素与氧化锆之间的离子相互作用，抑制了氧化锆的相变，从而提高了陶瓷的强度和韧性。
此外，稀土元素还能够细化陶瓷的晶粒，减少晶体缺陷，进一步提升结构陶瓷的力学性能。
在功能陶瓷领域，稀土元素的作用同样不可小觑。
以压电陶瓷为例，通过引入稀土元素，可以调整陶瓷的压电性能。
例如，镧和铈的掺入能够提高压电陶瓷的机电耦合系数，使其在传感器和驱动器等领域具有更优异的表现。
在磁性陶瓷中，稀土元素如钕、钐等的加入可以显著提高陶瓷的磁性能，使其在永磁体和磁记录材料中发挥重要作用。
稀土元素在高性能陶瓷中的掺杂方式也是多种多样的。
常见的有固相掺杂、液相掺杂和气相掺杂等。
固相掺杂是将稀土化合物与陶瓷原料混合后进行高温烧结，这种方法简单直接，但掺杂均匀性相对较差。
液相掺杂则是将稀土元素以溶液的形式引入到陶瓷前驱体中，通过控制反应条件实现均匀掺杂。
气相掺杂则适用于一些对掺杂精度要求较高的场合，但其工艺相对复杂，成本也较高。
然而，稀土元素在高性能陶瓷中的应用并非一帆风顺，也面临着一些挑战。
莫来石添加剂在耐热陶瓷中的应用研究进展
是 在 高 温 下 （ ５ ￣ ～１０ ℃ ） 易 分 解 成 金 红 石 和 刚 玉 ； 二 是 机 械 强 度 低 ，抗 弯 强 度 仅 为 ７ ０Ｅ ３０ １ ． ０ ａ 为使 钛 酸 铝 尽 早 得 到 实 用 化 ，科 技 人 员 对 钛 酸 铝 的强 度 增 强 和 晶格 稳 定 化 做 了 大 量 ０ ０ ＭＰ 。 的 研 究 ，取 得 较 大 的进 展 ，并 运 用 复 合 材 料 技 术 成 功 地 将 钛 酸 铝 与 莫来 石 进 行 复 合 ，使 钛 酸 铝 维普资讯 ・２・ 福
建
轻
纺
・ ０ ２・ ２０
钛 酸 铝 （ １ ・Ｔ Ｏ ） 作 为 Ｔ Ｏ 一 Ａ ： 二 元 系 统 中 的 唯 一 化 合 物 具 有 耐 热 性 高 （ 点 Ａ： Ｏ ｉ： ｉ： ｌ Ｏ 熔 １６ ８ ０±２ ℃ ） 、膨 胀 系数 小 （ ＝０ ５Ｘ１ ℃ ） 、优 异 的抗 热震 性 和 绝 热 性 等 优 点 ，是 一 种 有 着 ０ ． ０ 广 泛 应 用 前 景 的 无 机 非 金 属 材 料 。 然 而 在 实 际 应 用 中 ，钛 酸 铝 还 存 在 着 两 大 致 命 的缺 点 １ ３ Ｉ：一
１ 对钛 酸 铝 陶 瓷材 料 的应 用 研究
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ２—０ ８—２ ７
作者 简介 ：颜桂 炀 （ ９ １ 。男 ，福建 德化 人 。讲 师 。从 事物 理化 学研 究 。 １ ７ 一）
★福建 省科委 （ ０ １４ ） Ｋ２ ０ ０ ４ 、省教 委 （Ｂ ０ １ ） Ｊ ２ ０ ８ 资助项 目。
维普资讯
第 １ ０期 （ 第 １ １期 ） 总 ６
№ １ （ｅｉｌ １ １ ０Ｓｒ № ６ ） ａ
福
首钢京唐5500m3高炉BSK顶燃式热风炉设计研究-炼铁技术炼钢技术
首钢京唐5500m3高炉BSK顶燃式热风炉设计研究张福明，梅丛华，银光字(北京首钢国际工程技术有限公司)摘要：介绍了首钢京唐钢铁厂5500m3高炉BSK顶燃式热风炉的设计创新。
优化集成了特大型顶燃式热风炉工艺；研究开发了助燃空气两级高温预热技术和顶燃式热风炉高效陶瓷燃烧器。
关键词：高炉；顶燃式热风炉；高风温；陶瓷燃烧器首钢京唐钢铁厂是中国在21世纪建设的具有国际先进水平的新一代钢铁厂。
钢铁厂建设2座5500m3高炉，年产生铁898．15万t／a。
这是中国首次建设5000m3以上的特大型高炉，在全面分析研究了国际5000m3以上的特大型高炉技术的基础上，积极推进自主创新，自主设计开发了无料钟炉顶设备、煤气全干法布袋除尘工艺、高炉高效长寿综合技术、顶燃式热风炉、螺旋法渣处理工艺等一系列具有重大创新的先进技术和工艺装备。
高风温是现代高炉炼铁的重要技术特征。
提高风温可以有效地降低燃料消耗，提高高炉能量利用效率。
设计中对改造型内燃式、外燃式、顶燃式3种结构形式的热风炉技术进行了研究分析，在首钢顶燃式热风炉技术和卡鲁金式顶燃式热风炉技术的基础上，综合2种技术的优势，设计开发了BSK(Beijing Shougang Kalugin)型顶燃式热风炉技术，将顶燃式热风炉技术首次应用在5000m3级特大型高炉。
1 热风炉工艺技术研究1．1 优化集成顶燃式热风炉工艺技术高炉设计中对当时世界上已建成投产的13座5000m3以上的特大型高炉工艺技术装备和生产运行状况进行了综合研究分析。
国内外4000m3级的大型高炉主要采用外燃式热风炉，仅有个别高炉采用内燃式热风炉；5000m3以上的特大型高炉全部采用外燃式热风炉；全世界4000m3以上的高炉尚无采用顶燃式热风炉的应用先例。
顶燃式热风炉将燃烧器置于拱顶部位，利用热风炉的拱顶空间进行燃烧，取消了独立设置的燃烧室，其结构对称、温度区间分明、热效率高、占地少，是一种高效节能长寿型热风炉，是热风炉技术的发展方向。
日本开发出反复蓄热的新陶瓷
ｉ 是 绕 展 览 主题 ， 分别 设 置 智 能 制 造 与装 备 展 、智 慧 建材 与 家错 展 、智 造 纺 织 ’ ｊ 服装 腱 ｉ 期 专 业 展 ；四 是 霞 点 针 对 中小 企
业 打造 高 峰论 坛 、研 讨 会 、培 训 、融 资 等 系列 精 品活 动 。 广 东 省 建 筑 装 饰 材 料 会 会 长 兰 芳 表 示 希 望 通 过 举 办 中
日本 开 发 出 反 复 蓄 热 的 新 陶 瓷
本 刊 讯 日本 筑 波 大 学 １ ３日发 表 的 一 份 公 报 称 ，该 校 与 东 京 大 学 合 作 ， 开 发 出 了一 种 能 反 复 蓄 热 散 热 的新 型 陶 瓷 ， 有 望 用 于 太 阳 能发 电 和工 厂 排 热 系 统 。 筑 波 大 学 副 教 授 所 裕 子 和 东 京 大 学 研 究 生 院 教 授 大 越 慎 领 导 的 研 究 小 组 ，利 用 特 殊 条 件 烧 结 用 于 制 造 白 色颜 料 的 二 氧 化 钛 ，制 作 ｝ ｆ Ｊ 一种名 为 “ 一 五 氧 化 三 钛 ” 的 陶 瓷 。Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
会 独 家 承 办 ，亮 点 特 色 突 。 一 是 实 行 “ 双 馆 错 期 ” ，整 个 展 会 分 网期 ，总 展 期 达 到 １ ６ 天 ， 是 原 来 的４ 倍 。规 模 上 ， 展 览 面积 有 颦 突破 往届 １ ０ 万ｍ 、达 到 １ １ 万ｍ ； 二是 “ 智 能 、智 慧 、 智造 、 能 ” 的 展 览 主题 ｌ 巫契 合 时 代 ，更 受 中 小 企 业 的 欢迎 ；
博 会 智 慧 建 材 家 居 展 ，将 广 东 乃 至 全 周 的 优 质 建 材 产 品 展 现 存 世 界 面 前 ， 并 以此 为 契 机 ，带 领 建 材 和 同 行 企 业 抱 团走 『 叶 Ｉ
蜂窝陶瓷蓄热体传热数学模型及传热系数求解
T h ( L , t) = T h ,i = const
(9)
Tc (0 , t) = Tc ,i = const
(10)
对蓄热介质来说 ,周期性平衡条件为 :加热期终
了温度即冷却期初始温度 :
T hw ( y , t = Phot) = Tcw ( y , t = 0)
(0 ≤y ≤L , Phot为加热周期)
Abstract : Base on principle of heat t ransfer and t he equation of heat , t his paper establishes heat t ransfer model of mat hematics for honeycomb ceramic regenerative , meanwhile , t he paper calculates t he synt hesize coefficient of heat t ransferring on t he reasonable hypot hesis. According to comparison of result of calculation , t he aut hor indicates t hat t he bypot hesis and calculation are applicable to design of engineering for honeycomb ceramic regenerative. Key words : honeycomb ceramic regenerative ; synt hesize coefficient of heat t ransfer ; heat ex2 changer ; heat exchanging of convection ; heat exchanging of radiation
刚玉莫来石陶瓷高温性能研究
刚玉莫来石陶瓷高温性能研究朱志超梁章发方仁德杨华亮摘要：以粘土、氧化铝粉、刚玉为主要原料制备刚玉莫来石质陶瓷，研究刚玉莫来石陶瓷的高温性能，包括不同温度下的抗折强度、高温弹性模量、高温蠕变率等性能。
试验结果显示，烧成温度在1550℃时，陶瓷试样莫来石晶相生长较好，大部分呈现长柱状及针状，高温强度随温度的升高先上升后下降，在1100℃左右达到最大值;高温弹性模量也呈现相同的趋势，其高温强度与高温弹性模量性能呈正相关关系。
关键词：刚玉莫来石;高温强度;高温弹性模量1 前言刚玉莫来石复相陶瓷材料具有莫来石相熔点高、热膨胀系数低、强度高、抗蠕变性及抗热震性能好的特点，同时具有刚玉相弹性高、耐磨、抗侵蚀抗氧化的特点，且刚玉莫来石原料来源丰富，因此被认为是最有发展前途的高温抗热震陶瓷材料[1]，特别是在高温陶瓷窑具行业，例如用于辊道窑高温烧成区的陶瓷辊棒、推板窑的窑具等都大多采用刚玉莫来石质陶瓷。
为了提高生产效率、降低能耗，辊道窑越来越宽，陶瓷产品规格越来越大，这就对陶瓷窑具的要求越来越高，尤其是陶瓷的高温强度及抗热震性能。
2 实验过程2.1 刚玉莫来石陶瓷的制备采用高纯氧化铝、茂名高岭土、刚玉作为原料，设计配方：高岭土15 ～ 20%、氧化铝30 ～ 40%、刚玉40 ～ 50%。
对配方料球磨2 h，料球水比为1：1.5：0.8，干燥后过100目筛。
加水、粘结剂进行二次混料并陈腐24 h，挤压成Ф50 mm×600 mm圆筒状并烘干。
在高温井式电炉中烧成，烧成温度1500℃和1550℃，保温4 h。
2.2 性能表征采用高温抗折仪对试样进行高温强度测试（测试温度由900 ～1350℃，每50℃段测试一次），高温弹性模量蠕变仪测试试样的高温弹性模量（测试温度由900 ～1350℃，每50℃段测试一次）及蠕变率（测试温度1300℃）。
用日本理学X射线衍射仪对试样进行物相测试，SEM对试样微观结构进行测试。
角岩型红柱石矿选矿工艺试验研究
矿 石矿 物 组 成 及 相 对 含 量 （ ： 柱 石 （ 晶 ％） 红 空
石）１； 线石， ； ，４ 硅 １ 白云 母 （ 云母 ） １ ； 云母 ， ５ 绢 ，５ 黑 ２；
膏 、 质 、 石 和 电气 石 等 。 金 属 矿 物 有 磁 铁 矿 、 碳 锆 褐
铁 矿 ， 见黄 铁 矿 。 矿石 品位 １ ．７ 偶 ６ ３ ％。 矿 石 化 学 多 项 分 析 结 果 （ ： ２ ， １７ ； ％） Ｏ３ ２ ． ０
Ｓｉ ，６２． ６；Ｆｅ Ｏ３ Ｏ２ ３ ２ ，７． ２；Ｔｉ ．０． ８；Ｋ２ ，３． ７ Ｏ２ ９ Ｏ ０８； Ｎａ Ｏ ， ０ Ｃａ ０． ２ １． ４； Ｏ， ４５； ｇＯ，１． Ｍ ７１； ０． ２。 Ｃ， ８
磁铁 矿 ， ； 铁 矿 ， ； 英 ， ０ 堇 青 石 ， ； 红 石 ， ２褐 ３石 ３； ７金
０． ； 质 ， ； 石 膏 、 泥 石 、 石 、 纹 石 ， ． ； ５碳 １硬 绿 滑 蛇 １ ５ 其 他微 量 矿 物 ， 铁 矿 、 灰 石 、 石 、 黄 磷 锆 电气 石 。
矿 石 呈 斑 状 变 晶 结 构 、 粒 变 晶结 构 和 包 含 变 柱
晶结 构 ， 点 浸 染 状构 造 。红柱 石 为 厚板 状 、 柱 状 斑 方
线 石 ） 矿 质量 达 到 要 求 ， 须 把 矿 石 中铁 钛 矿 物 、 精 必
大 为 １ ２×１ ５ ． ． ｍｍ。硅 线 石 与 红 柱 石 交 生交 代 关 系 密切 ， 插 切 割 红柱 石 ， 常 沿 红 柱 石 两端 和 两 侧进 穿 并 行 交 代 ， 部 硅线 石 含 石 英 和 云母 包 体 。 局
Ce_(1-x)Pr_xO_2红色陶瓷颜料的制备方法
Ce_(1-x)Pr_xO_2红色陶瓷颜料的制备方法
朱振峰;胡峻滔;贺瑞华;赵毅;李军奇
【期刊名称】《中国陶瓷》
【年(卷),期】2008(44)9
【摘要】Ce1-xPrxO2是一种新型的红色陶瓷颜料,它具有呈色鲜艳、高温下稳定、无毒无公害等特点。
作为一种新型的绿色环保陶瓷颜料,Ce1-xPrxO2红色陶瓷颜
料具有广阔的发展前景。
简介了Ce1-xPrxO2红色陶瓷颜料的各种制备方法。
【总页数】4页(P3-6)
【关键词】Ce1-xPrxO2;陶瓷颜料;制备方法;绿色环保
【作者】朱振峰;胡峻滔;贺瑞华;赵毅;李军奇
【作者单位】陕西科技大学材料与工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.45
【相关文献】
1.钙钛矿型YAl(1-x)CrxO3红色陶瓷颜料的研究 [J], 桑爱美;孙立香;殷书建;樊震坤;刘宝英;刘德军
2.Ce_(1-x)Pr_xO_2陶瓷颜料的结构及呈色机理 [J], 朱振峰;李军奇;马建中
3.无铅熔剂包覆硫化铈红色陶瓷颜料的制备方法 [J],
4.低温燃烧合成Ce_(1-x)Pr_xO_2红色稀土颜料的呈色性能的研究 [J], 朱振峰;王若兰
5.用化学溶液方法在NiW基底上制备Ce_(1-x)Zr_xO_2过渡层的研究 [J], 马灵姬;索红莉;赵跃;何东;刘敏;叶帅;高忙忙;程艳玲;马麟;周美玲
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用于RTO蓄热的红柱石陶瓷的研究吴建锋;成昊;徐晓虹;李坤;劳新斌;徐笑阳;丁小龙【摘要】采用蓄热材料将高温烟气的余热回收利用于预热助燃空气可以提高垃圾焚烧炉的效率，降低能耗。
本文以红柱石为主要原料制备了用于垃圾焚烧炉的红柱石陶瓷蓄热体材料。
测试了样品的吸水率、气孔率、体积密度、抗折强度和抗热震性能，采用x射线衍射仪（XRD）、扫面电子显微镜（SEM）和热膨胀仪等现代测试手段研究了样品相组成、结构和性能。
结果表明：1420℃烧成的A5和A8配方样品性能较优．吸水率为0．1～0．87％。
气孔率为0．24-1．98％，体积密度为2．28～2．43g·cm3，抗折强度为50．03～73．09MPa，抗热震性良好。
A5样品（1420℃／2h）耐酸性为98．97％，耐碱．1生为97．72％，热膨胀系数为6．82×10-60c-1。
相组成分析表明，A5样品主晶相的为莫来石，A8样品为莫来石、碳化硅。
SEM研究结果表明，样品中气孔分布均匀，平均尺寸为5～10μm，莫采石晶体被玻璃相包裹，赋予样品较高的强度．断裂方式主要是穿晶断裂和沿晶断裂相结合的断裂模式。
可满足垃圾焚烧炉中的蓄热材料的要求。
%Heat storage materials are used to improve the efficiency of waste incinerator and reduce energy consumption by recycling the waste heat of high temperature flue gas and preheating the combustion air. Andalusite was used as the main material to prepare ceramics by semi-dry pressing method and pressureless sintering in this study. The water absorption, porosity, bulk density, bending strength and thermal shock resistance have been measured. The phases formed and structural changes by sintering were investigated by X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and thermal dilatometer. The result shows that SamplesA5 and A8 sintered at 1420~C have excellent performance with their thermal shock resistance, water absorption, porosity, bulk density and bending strength at 0.1-0.87%, 0.24~1.98%, 2.28~2.43g "cm-3 and50.03~73.09MPa, respectively. The Acid resistance, alkaline resistance and linear thermal expansion coefficient of sample A5 were 98.97%, 97.92% and 6.82x10-e~C-1, respectively. Mullite was the major phase of these two samples, and SiC was also detected in sample A8 according to XRD patterns. Their pores were distributed uniformly with the average size between 5~10pm and the mullite crystal was parceled by glass phase as is indicated by SEM. The analysis of fracture surface suggests that there was a mixture of cracking mechanism (transgranular failure and intergranular failure) which gave the samples high bending strength. The as-prepared andalusite ceramics could meet the demand of heat storage material in RTO.【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(卷),期】2012(019)006【总页数】7页(P26-32)【关键词】红柱石;蓄热材料;堇青石;碳化硅;性能与微观结构;垃圾焚烧炉【作者】吴建锋;成昊;徐晓虹;李坤;劳新斌;徐笑阳;丁小龙【作者单位】硅酸盐建筑材料国家重点实验室;硅酸盐建筑材料国家重点实验室;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TQ174.750 引言随着能源和环境问题日益引起国内外广泛关注，高效利用能量、有效节约能源正逐步引起各国高度重视。
引入了蓄热体建造蓄热室将高温烟气的余热回收利用于预热助燃空气，可以提高垃圾焚烧炉的热利用效率[1,2]。
用于垃圾焚烧炉中的蓄热体材料要求其具有优良的抗热震性能、高温稳定性以及较大的储热密度等[3,4]。
目前，国内外用于制备垃圾焚烧炉中蓄热体的材质主要有堇青石和莫来石等。
堇青石具有抗热震性好等优点，但是其合成范围较窄，并且高温烟气（尤其是含钠等碱金属蒸气的烟气和含S O2等酸性气体的烟气）对堇青石质陶瓷材料的腐蚀性较强，使堇青石陶瓷材料发生熔融、粘结和挥发，从而阻塞气流[5]。
莫来石具有耐火度高、抗热震性好、抗化学侵蚀优良、抗蠕变好、化学稳定性好、机械强度高等优良特性，是蜂窝陶瓷蓄热体换热器的良好材料之一[6]。
红柱石是一种优良的硅酸盐矿物材料，在高温作用下不可逆地转变为莫来石晶体（3 Al2O3·2 SiO2）和富 SiO2液相[7]，因此红柱石陶瓷材料具有耐高温、耐腐蚀、体积稳定性好、密度大和强度高等优点[8-11]。
目前，国内外还未见有以红柱石为主要原料制备用于垃圾焚烧炉中的蓄热体材料的公开报道。
本研究试图利用红柱石陶瓷的优良性能，通过加入堇青石和碳化硅进一步提高其抗热震性能，研制出耐高温、耐腐蚀、强度高、密度大、抗热震性能良好、成本低廉的用于垃圾焚烧炉中的陶瓷蓄热体材料。
1 实验采用新疆库尔勒红柱石、高岭土、钾长石、钠长石、堇青石和碳化硅等为原料，原料的化学组成如表1所示，设计样品配方的化学组成如表2所示。
表1 原料化学组成(wt%)Tab.1 The chemical composition of rawmaterials(wt%)R a wm a t e r i Al s SiO2 Al2O3 F e2O3 CaO Mg O K2O Na2O TiO2 S O3 I.L.合计A n d Al u s i t e43.2550.871.111.280.140.740.530.160.311.4999.57 P o t a s s i u mF e l d s pa r 63.4119.180.170.76013.972.3600099.85 Alb i t e65.3720.810.680.310.091.1410.200.1301.0999.82 K a o l i n48.0237.840.100.070000.63013.9699.62 co r d i e r i t e50.8034.9000013.7000099.40 S i l i co n C a r b i d e94.503.200.220.530.120.210.040.180.010.1599.25表2 设计样品配方的化学组成(wt%)Tab.2 The chemical composition of the samples(wt%)F o r m u l a SiO2 Al2O3 F e2O3 CaO Mg O K2O N a2O TiO2 S O3 A-157.3735.590.550.700.084.550.980.170.02 A-252.2440.460.640.780.084.601.030.170.01 A-350.0342.050.630.750.085.281.020.160.00 A-461.0934.080.680.890.111.891.030.210.03 A-549.3343.730.740.880.093.981.080.180.00 A-655.9638.950.780.960.111.941.080.200.02 A-748.7144.520.730.840.093.970.960.180.00 A-857.5638.150.780.950.111.250.970.210.02按配方准确称量配料、球磨、过250目筛，造粒、陈腐（24～48 h）、半干压成型，烘干后烧成制得样品。
根据阿基米得原理，采用静力称重法测定不同烧成温度（T）样品的吸水率(Wa)、气孔率(P a)及体积密度(D)[12]；采用深圳市瑞格尔RG M-4100电子万能试验机测试了样品的抗折强度；测试了样品的抗热震性能，900℃～室温（风冷），以样品不同热震次数后的抗折强度损失率表征抗热震性能；根据“G B 1970-l 996-T多孔陶瓷耐酸、耐腐蚀性能试验方法”[13]测试样品的耐酸、耐碱性；采用武汉理工大学材料学院制造的WT C-1型石英质热膨胀仪测试了样品的热膨胀系数，测试条件为R T～850℃；采用日本理学电机株式会社生产的D/m a x-R A型转靶X射线衍射仪测定样品的相组成，测试条件为：C u靶K α1射线，扫描速度为10/min，工作电压为40 k V，工作电流为30 m A，扫描角度为5°～80°；采用日本电子株式会社生产J S M-5610 L V型扫描电镜对样品的微观形貌进行研究，电压：0.5 k V～30 k V，真空度：1～27 P a。