耐火材料是高溫技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料。耐火材料應(yīng)用較為普遍的是在各種熱工設(shè)備和高溫容器中,作為抵抗高溫作用的結(jié)構(gòu)材料和內(nèi)襯。 在水泥石灰工業(yè)中,預(yù)熱塔就少不了不定型耐火材料——澆注料的保護(hù)。雷法耐火技術(shù)就是主要提供不定型耐火澆注料和
耐火原料是指生產(chǎn)耐火制品所必需的材料。它是耐火材料生產(chǎn)的基礎(chǔ)。耐火原料多為天然礦物(如耐火粘土、鋁礬土、硅石、鉻鐵礦、菱鎂礦、白云石、鎂橄欖石、鋯石、藍(lán)晶石、硅線石、紅柱石等。).隨著耐火材料綜合性能要求的不斷提高,工業(yè)原料和合成原料(如工業(yè)氧化鋁、合成莫來(lái)石、人造耐火纖維、人造耐火空心球等。)越來(lái)越多地用于生產(chǎn)耐火材料。耐火材料產(chǎn)品的質(zhì)量和成本在很大程度上取決于原材料的正確選擇和合理使用。耐火材料按化學(xué)性質(zhì)可分為酸性耐火材料、堿性耐火材料和中性耐火材料;按來(lái)源可分為天然礦物原料和合成原料;人們通常把生產(chǎn)耐火材料的原料分為主原料和輔助原料。用于生產(chǎn)耐火制品的原料,無(wú)論是天然礦物原料還是合成原料
從礦物學(xué)的角度來(lái)看,都具有產(chǎn)品足夠高的耐火性能;從技術(shù)角度看,應(yīng)能滿足技術(shù)的基本要求;從性能上看,用它制成的產(chǎn)品應(yīng)該能夠滿足產(chǎn)品性能的要求,尤其是高溫性能。一般耐火材料分為鋁硅耐火材料(二氧化硅、粘土、高鋁等。)、堿性耐火材料、隔熱耐火材料和其他耐火材料。1.硅質(zhì)原料由于應(yīng)時(shí)變體的體積效應(yīng),硅磚也是直接由硅石制成,硅石是脈狀應(yīng)時(shí)、石英巖、燧石和砂巖的總稱(chēng)。二氧化硅的主要成分是二氧化硅,其余為雜質(zhì)。用于耐火材料的硅石原料包括結(jié)晶碎石和膠結(jié)硅石。表1耐火材料用二氧化硅的分類(lèi)和特性二、粘土原料耐火粘土是生產(chǎn)硅鋁酸鹽耐火材料
火溫度1580℃的各種硬粘土、軟(半軟)粘土、粘土質(zhì)頁(yè)巖統(tǒng)稱(chēng)為耐火粘土。天然耐火粘土通常是粘土礦物的混合物,主要以高嶺石(Al2O32SiO22H2O)為主要成分,即以水合硅酸鹽為主要成分,混有游離應(yīng)時(shí)、黃鐵礦、金紅石和有機(jī)質(zhì)。這種非單一礦物大部分是由直徑小于1.2μm的顆粒組成的分散體。根據(jù)粘土形成條件的不同,可分為原生粘土和次生粘土。原生粘土是指母巖(如長(zhǎng)石)風(fēng)化形成的粘土,至今仍留在原
種石頭化學(xué)成分相同,但晶體結(jié)構(gòu)不同,屬于類(lèi)質(zhì)同晶。當(dāng)加熱到高溫時(shí),它們都轉(zhuǎn)化為莫來(lái)石,形成少量的熔融SiO2,并伴有體積膨脹。由于三種石材的熱膨脹不同,它們的直接利用程度也不同。由于紅柱石體積變化小,無(wú)論是用來(lái)制磚還是作為添加劑,都是直接使用原料。硅線石和藍(lán)晶石常以膨脹劑的形式加入配料中,尤其是不定型耐火材料。用來(lái)制磚,就要煅燒熟料,尤其是藍(lán)晶石。四。堿性耐火原料4.1鎂原料(1)菱鎂礦中國(guó)的菱鎂礦主要有兩種:結(jié)晶菱鎂礦和無(wú)定形菱鎂礦。中國(guó)的菱鎂礦主要分布在遼寧和山東省。菱鎂礦的主要雜質(zhì)是滑石,部分菱鎂礦CaO含量高,其次是白云石。
級(jí)和I級(jí)用于煅燒磚用鎂砂。采用兩步浮選和兩步煅燒法制備高純氧化鎂。以該方法制備的高純氧化鎂為原料,可開(kāi)發(fā)多種耐火制品。(2)其他含鎂礦物鎂質(zhì)耐火材料中鎂橄欖石制品的主要礦物成分是鎂橄欖石(2MgOSiO2)和方鎂石(MgO)。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是抗熔融氧化鐵能力強(qiáng),熱震穩(wěn)定性?xún)?yōu)于普通鎂磚。生產(chǎn)該產(chǎn)品的主要原料是橄欖巖和蛇紋石。白云石原料白云石是一種耐火原料,主要成分為碳酸鎂(MgCO3)和碳酸鈣(CaCO3)。其化學(xué)式為CaMg(CO3)2或MgCO3CaCO3,理論組成為CaO30.41%,MgO21.87%,CO247。72%.CaO/MgO=1.39,硬度3.54。中國(guó)的白云石原料豐富,分布廣泛,純度相對(duì)較高。遼寧大石橋地區(qū)儲(chǔ)量豐富。山東、湖北、陜西、廣西、甘
鋯石鋯英石(ZrO2SiO2或ZrSiO4)是生產(chǎn)鋯制品和鋯英石制品的主要原料。中國(guó)鋯石的產(chǎn)地是海南省。廣東省、廣西壯族自治區(qū)、山東省、福建省和臺(tái)灣省均有分布。鋯石的理論成分是ZrO267。01%和二氧化硅32。99%.常含有TiCfe等微量稀土氧化物,由于這些元素的存在,具有不同程度的放射性。因此,使用這種原料生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。鋯石的熱導(dǎo)率較低,在201000℃時(shí)為3.72W/(m.K)。與其他晶相相比,鋯石的膨脹系數(shù)也較低,1000℃時(shí)為4.6×10-6℃。其單晶在垂直和平行主軸(C軸)兩個(gè)方向上的膨脹系數(shù)差別很大。鋯英石是化學(xué)惰性的,難以與酸反應(yīng)。它與玻璃熔體反應(yīng)程度很小,在冶金和玻璃工業(yè)中常用作耐火材料。(2)斜鋯石天然斜鋯石(ZrO2)通常不規(guī)則,呈黑色、棕色、黃色或無(wú)色。我國(guó)天然斜鋯石礦體很少。工業(yè)上使用的ZrO2是一種化工原料,是由鋯石(ZrO2SiO2)經(jīng)化學(xué)方法制成的白色或微黃色粉末。
常壓下純ZrO2從低溫到高溫有三種晶型:單斜相、四方相和立方相。根據(jù)穩(wěn)定的程度,穩(wěn)定的ZrO2可分為部分穩(wěn)定的ZrO2和完全穩(wěn)定的ZrO2。由于熱膨脹系數(shù)大,完全穩(wěn)定的ZrO2在熱震穩(wěn)定性方面不如部分穩(wěn)定的ZrO2,所以后者常用作陶瓷和耐火材料的增韌材料。(3)脫硅鋯在國(guó)外,除鋯英石精礦外,在電熔鋯剛玉(AZS)耐火材料的生產(chǎn)中,大多加入一定量的“脫硅鋯”原料。目的是調(diào)整和穩(wěn)定配方;二是提高和優(yōu)化產(chǎn)品性能。(4)鋯剛玉莫來(lái)石原料為工業(yè)氧化鋁、高嶺土和鋯英石,經(jīng)細(xì)磨混合均勻,用半干法壓制成球,在3001700℃煅燒得到該材料。結(jié)果表明,增加鋯英石含量會(huì)提
可以代替金屬制造風(fēng)門(mén)、傳感器、空氣調(diào)節(jié)器、點(diǎn)火系統(tǒng)零部件以及傳動(dòng)系統(tǒng)配件。PEI的阻燃性以及低發(fā)煙量和低有毒氣體排放也使這種材料應(yīng)用在航空航天器上,例如氣體和燃料閥門(mén)、方向盤(pán)、內(nèi)裝飾表面、食品托盤(pán)等。采用PEI材料制造的電子照明部件如連接器、反射鏡也是為了發(fā)揮該聚合物阻燃性的優(yōu)勢(shì)。6。PEI可以采用標(biāo)準(zhǔn)的注射成型加工方法進(jìn)行加工,所制得的部件壁厚可以達(dá)到0.25mm。在加工之前,PEI應(yīng)在140℃~150℃下干燥數(shù)小時(shí)。6PPSPPS是一種半結(jié)晶聚合物,其分子結(jié)構(gòu)是由硫原子和苯環(huán)交替連接而成,這種結(jié)構(gòu)賦予了PPS樹(shù)脂更高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)