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耐火材料根據化學性質、供給形態、高溫燒結的分類

發布日期: 2019-10-08 08:42:38    閱讀量(149)    作者:張紅

耐火材料,根據國際標準,將其定義為在高溫環境下物化性質穩定且能使用的非金屬材料和產品。然而,世界各國對其定義有所區別。美國將依據其物化性質,可用來制作能用于超過1000°F(約為540°C)環境中結構或器件的非金屬材料稱為耐火材料。日本將能在1500°C以上環境中使用的定形耐火材料和最高使用溫度為800°C以上的不定形耐火材料、耐火泥漿與耐火隔熱磚稱為耐火材料。我國沿用國際標準,將其定義為物化性質適用于高溫環境下非金屬材料,包含某些含有一定量金屬材料的產品。

耐火材料的應用領域廣泛,如石油、化工、動力、冶金、硅酸鹽、機械制造等工業領域。其中冶金工業領域用量最大,達到總產量的50%~60%,冶金工業中窯爐、熔融爐和焚燒爐等高溫環境下工作部件都由耐火材料制成。

耐火材料根據不同劃分方式有多種分類方法。常見的分類方式有根據化學性質、供給形態、高溫燒結等。

根據化學性質,可以分為酸性耐火材料、堿性耐火材料和中性耐火材料。

(1) 酸性耐火材料,主要成分為SiO2,含量可以達到93wt.%以上,具有優異的抗酸性渣侵蝕特性,但在高溫環境下容易和堿性渣、堿性耐火材料、高鋁耐火材料等含堿性化合物的材料發生化學反應;

(2) 堿性耐火材料,主要成分為MgO、CaO。這類耐火材料具有在高溫下易與酸性渣、酸性溶劑、酸性耐火材料和氧化鋁發生化學反應的特性;

(3) 中性耐火材料,化學性質相對穩定,在高溫環境下不與酸性渣、堿性2渣、酸性耐火材料、堿性耐火材料發生化學反應。

根據供給形態,可以分為兩種,定形耐火材料和不定形耐火材料。

(1) 定形耐火材料是指具有固定形狀的保溫制品和耐火制品,如直形磚、楔形磚;

(2) 不定形耐火材料,又稱散裝耐火材料,是通過混合一定粒度級配的耐火骨料、細粉、結合劑與添加物制備而成的耐火材料,主要特點為生產工藝簡單、節約能源、性能優良。

根據耐火材料是否經過高溫燒結,可以分為兩種:燒成耐火材料和免燒成耐火材料。燒成耐火材料一般具有相組成和結構相對穩定的特性,在其使用過程中體積不會發生太大變化。免燒成耐火材料是在使用過程中,利用應用環境的高溫條件,完成該材料體系中物理化學反應,使其具備在該應用環境的使用性能。免燒成耐火材料主要特征有熱工藝簡便、穩定性高、節約能源。

除上述三種分類方式,還可以根據化學成分,分為硅石耐火材料、鋁硅酸鹽耐火材料、鎂質耐火材料、白云石耐火材料、碳質復合耐火材料等;又可以根據耐火材料中骨料、粉料等各組分之間的結合形式,分為有機結合、陶瓷結合、水化結合和樹脂結合等多種耐火材料。

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