特種耐火樹料包括的內容非常廣泛,主要有高熔點氧化物、高熔點非氧化物及由此衍生的復合化合物、金屬陶瓷、高溫涂層、高溫纖維及其增強材料。其中高熔點非氧化物通常稱難熔化合物,它又包括碳化物、氮化物、硼化物、硅化物及硫化物等。
特(te)種耐火(huo)(huo)材料(liao)雖然(ran)成本較高(gao),但由(you)于(yu)具有很(hen)多(duo)(duo)優異性能(neng),是(shi)很(hen)多(duo)(duo)工業部門(men)不可缺少、不能(neng)替代的(de)產品(pin)。特(te)別(bie)是(shi)在(zai)很(hen)多(duo)(duo)新技術、新領域中(zhong),在(zai)很(hen)多(duo)(duo)關鍵的(de)部位(wei)替代其他產品(pin),可以大(da)幅度地提髙使用(yong)壽命,明顯地增加(jia)了經濟(ji)效益(yi)。特(te)種耐火(huo)(huo)材料(liao)的(de)分(fen)類(lei)方以原料(liao)和制品(pin)性狀不同來分(fen)類(lei),大(da)致(zhi)可以分(fen)成五(wu)方面:
(1)高熔點氧化物材(cai)料及其復合材(cai)料;
(2)難熔化(hua)合物(wu)(wu)材料(碳化(hua)物(wu)(wu)、氮(dan)化(hua)物(wu)(wu)、硼(peng)化(hua)物(wu)(wu)、硅化(hua)物(wu)(wu)等(deng))及其復合材料;
(3)高熔(rong)點(dian)氧化物與(yu)難(nan)熔(rong)金屬的復合材料(金屬陶(tao)瓷);
(4)高(gao)溫不定形材料及無機物涂層;
(5)高溫纖維及其增強材料(liao)。
氧化鋁(剛玉)系(xi)列
由于氧化鋁材料的制品高溫性能好,比(bi)價(jia)低,得到最廣(guang)泛的應(ying)用。
高純度、高密度、性(xing)能好(hao)(hao)的剛玉(yu)磚(zhuan)廣(guang)泛(fan)應用在(zai)鋼廠的大型(xing)高爐、大型(xing)鋼包上,取得良好(hao)(hao)的效(xiao)果。在(zai)大型(xing)合成(cheng)氨裝(zhuang)置(30萬t)的二(er)段爐、氣(qi)化(hua)爐上,在(zai)30萬t乙(yi)烯工程的裂(lie)解爐上使用,是很好(hao)(hao)的爐襯材料(liao)。
高(gao)熱穩定性剛(gang)玉磚是特種耐火(huo)材料(liao)和制品的(de)燒成爐(lu)(lu)、鉬絲爐(lu)(lu)、擴散爐(lu)(lu)、陶瓷金屬化爐(lu)(lu)、硅化鉬電(dian)爐(lu)(lu)等各種超(chao)高(gao)溫爐(lu)(lu)的(de)爐(lu)(lu)襯材料(liao)。高(gao)質量的(de)剛(gang)玉磚還(huan)在磁流體發電(dian)的(de)熱風爐(lu)(lu)上(shang)應用(yong)。
氧化鋁(lv)空(kong)心(xin)球制品和(he)氧化鋁(lv)纖維(wei)制品屬于高(gao)溫節能產品。由于其體(ti)積密度(du)小,導熱系數低,是節能、降耗的(de)理想爐襯材料。
氧化(hua)鋁精密陶瓷(ci)可(ke)制成(cheng)冶煉或提(ti)純有色、稀有貴(gui)金(jin)屬用的坩堝和(he)墊片、高溫爐管、熱(re)電偶保護管和(he)絕緣瓷(ci)管、激(ji)光管、整流(liu)器、透明鈉(na)(na)燈管、雷達天(tian)線罩(zhao)、微波器件、鈉(na)(na)-硫電池殼、氣體(ti)凈化(hua)器以及火花塞等。
用氧化(hua)鋁陶瓷(ci)制(zhi)成的耐磨、耐腐蝕材料,有(you)金屬液體的過濾器、理化(hua)分析用的高溫陶瓷(ci)、化(hua)工(gong)和紡織工(gong)業機械的零件,如密(mi)封圈、閥門(men)、柱塞泵(beng)、石(shi)油(you)化(hua)工(gong)的觸媒(mei)載體等。
氧化鋁陶瓷在(zai)原子能(neng)和(he)平利用上可以(yi)制成反應堆(dui)絕緣片,在(zai)生物工程上可以(yi)制成人造(zao)關節、人造(zao)牙齒等(deng)。
由于剛玉質材料的硬度非常大(da),僅次(ci)于金(jin)剛石,是一種很(hen)好的耐(nai)磨材料,可以制成各種切磨工具、磨料、拉絲模、化(hua)纖導絲塔輪(lun)、磨樣(yang)機的磨盤、耐(nai)磨高(gao)溫軸承、球磨襯罐和(he)研磨介質球、噴(pen)砂嘴及高(gao)溫燒嘴等。
氧化鎂(mei)(mei)(方(fang)鎂(mei)(mei)石)系列(lie)
氧化鎂(方鎂石)是高荷(he)重軟化溫度(du)、低蠕(ru)變的堿性耐火材(cai)(cai)料(liao)。雖(sui)然它的熔(rong)點高,達(da)2800℃。但易于(yu)在還原氣氛中揮發,使用溫度(du)只(zhi)能(neng)達(da)到2000℃。它是溫窯爐(lu)的良好結構材(cai)(cai)料(liao),也(ye)是用于(yu)工頻爐(lu)、中頻爐(lu)及高頻加熱爐(lu)的良好爐(lu)襯材(cai)(cai)料(liao)。隔熱磚可做磁流體發電的通道(dao)爐(lu)襯材料。
氧(yang)化鎂陶瓷制品可(ke)制成(cheng)有色、稀有金屬及貴金屬冶煉(lian)、提純(chun)用的氧(yang)化鎂坩(gan)堝,高(gao)溫(wen)爐管(guan)、超(chao)高(gao)溫(wen)鎢錸(lai)熱電偶保護管(guan)、絕緣瓷珠(zhu)等。
氧化鋯(gao)系列(lie)
氧化(hua)鋯是酸性耐火材(cai)料,熔(rong)點(dian)為2650度。由于其高(gao)溫(wen)化(hua)學穩定(ding)性好,使用(yong)溫(wen)度可(ke)達(da)2400度,可(ke)以(yi)作(zuo)真空爐、鉬絲(si)爐、燃氣爐、中高(gao)頻電爐、單晶爐等(deng)高(gao)溫(wen)爐襯(chen)材(cai)料。在冶(ye)金工(gong)業用(yong)做連(lian)鑄(zhu)用(yong)定(ding)徑(jing)水口、水平(ping)連(lian)鑄(zhu)的分(fen)離(li)環。在單晶爐中可(ke)制成(cheng)保溫(wen)罩和(he)爐襯(chen)等(deng)。
氧(yang)化鋯(gao)(gao)空(kong)心球和氧(yang)化鋯(gao)(gao)纖維制品是目前氧(yang)化物中高(gao)級的保(bao)溫節能(neng)爐(lu)(lu)襯材(cai)料。在高(gao)溫爐(lu)(lu)上(shang)不僅做保(bao)溫隔熱材(cai)料,而且還(huan)可以(yi)直(zhi)接作(zuo)為爐(lu)(lu)襯材(cai)料。氧(yang)化鋯(gao)(gao)高(gao)溫陶瓷可制成冶煉有色、稀有金屬的坩堝(guo),以(yi)及(ji)高(gao)溫爐(lu)(lu)管(guan)(guan)和熱電偶(ou)保(bao)護管(guan)(guan)等。還(huan)制成煙道、鋼水等高(gao)溫液體(ti)的定氧(yang)和測(ce)溫的固(gu)體(ti)電解質、陶瓷絕(jue)熱發動機及(ji)其零(ling)件、磁流體(ti)發電用(yong)電絕(jue)緣(yuan)(yuan)片、噴(pen)氣式飛(fei)機、導(dao)彈的絕(jue)緣(yuan)(yuan)和燒蝕材(cai)料等。
氧化鋯高溫陶瓷還可以制成(cheng)拉(la)絲模、道具、彈簧、高溫軸承、耐(nai)磨墊片、耐(nai)腐蝕泵(beng)零件(jian)以及(ji)研磨介質球等(deng)。
氧化鋯特種耐(nai)火(huo)材(cai)料還可(ke)以制成高溫電爐的發熱(re)體(ti)、熱(re)敏電阻、煤氣傳感(gan)器(qi)及噴涂料和澆注料等(deng)不定型耐(nai)火(huo)材(cai)料。
其他(ta)氧化物種類
其他氧化物特種(zhong)耐火材料主要有(BeO、CaO、ThO2、CeO、SiO2)
氧化鈹是一種(zhong)堿(jian)性(xing)特種(zhong)耐火(huo)材(cai)料(liao)(liao),特別(bie)是熱(re)(re)導率(lv)大(da)、抗熱(re)(re)震性(xing)好(hao)、導電率(lv)低的(de)材(cai)料(liao)(liao),它(ta)具有(you)(you)良(liang)好(hao)的(de)核性(xing)質,如對中(zhong)子(zi)減(jian)速能力強(qiang),對X射線有(you)(you)很(hen)(hen)高的(de)穿(chuan)透力。但由于(yu)自身有(you)(you)很(hen)(hen)大(da)的(de)毒性(xing),所以在生產和(he)(he)應(ying)(ying)用上受到(dao)制(zhi)約。可用以制(zhi)作冶(ye)煉稀有(you)(you)金屬(shu)和(he)(he)高純金屬(shu)Be、Pt、V的(de)容器(qi),原子(zi)反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)的(de)中(zhong)子(zi)減(jian)速劑和(he)(he)反(fan)輻射材(cai)料(liao)(liao),電子(zi)工業用做高頻、絕緣、散熱(re)(re)器(qi)件等。
氧化鈣也是一種(zhong)堿性特種(zhong)耐火材料。雖然(ran)其(qi)熔點(dian)很高(gao),但易水化產生(sheng)粉化現象,在應用(yong)上(shang)受到(dao)很大(da)的限制(zhi)。制(zhi)品可(ke)作熔煉白金(jin)、超純鈾(you)和有色金(jin)屬(shu)的坩(gan)堝、噴射冶金(jin)用(yong)的特種(zhong)耐火材料。
氧(yang)化釷特種耐火材料,雖熔(rong)點很高(gao)為(wei)3050℃,使用溫度可達2700℃,但(dan)有(you)放(fang)射(she)性(xing)。可做冶煉金屬(shu)鈾、鋨、銠(lao)、鐳的坩堝,做原(yuan)子反應堆的核燃(ran)料,還可以制作超高(gao)溫電爐的發(fa)熱元件。
氧化鈰特(te)種耐火材料,雖(sui)然熔點很高(gao),但易(yi)被還原(yuan)。其制(zhi)品(pin)可做熔煉稀(xi)土(tu)金屬的(de)容器(qi)、低電阻半導體器(qi)件,也可做研磨(mo)材料。
氧化硅特種耐火材料,具有極低的線膨(peng)脹系數,抗熱震性能極好。熔融石(shi)英(ying)制品(pin)在有色金屬(shu)冶煉中可以作為(wei)金屬(shu)液(ye)體(ti)的輸送(song)管(guan)道,閥門和泵的內襯。熔融石(shi)英(ying)陶瓷制品(pin)可制成連鑄(zhu)用長水口(kou)磚和浸入式水口(kou)磚。
在化學工(gong)業(ye)中,用石英材(cai)料(liao)做(zuo)(zuo)耐(nai)酸、耐(nai)蝕的(de)容(rong)器與反應器的(de)內(nei)襯材(cai)料(liao)。在玻璃工(gong)業(ye)中做(zuo)(zuo)熔池磚、拱(gong)門流環(huan)、柱塞和熱(re)修材(cai)料(liao)。