耐火材料定义和分类_正耐实业耐火浇注料厂家
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耐火材料定义和分类

发表时间:2019-09-03 文章出处:浇注料厂家
耐火材料定义:
传统定义:耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。
ISO定义:耐火度不低于1580℃的非金属材料及制品。
 
耐火材料分类:
一)按耐火度分类:
A、普通耐火材料    耐火度为1580~1770℃。
B、高级耐火材料    耐火度为1770~2000℃。
C、特级耐火材料    耐火度为大于2000℃。
二)根据形状和尺寸分类:
A、标准型  230×114×65mm
B、普通型  不多于4个量尺,(尺寸比) Max:Min<4。
C、异形  不多于2个凹角,(尺寸比) Max:Min<6:1;
或有一个 50 ~ 70°的锐角。
D、特异型。(尺寸比)  Max:Min<8:1 ;或不多于4个凹角;或有一个 30 ~ 50°锐角。
三)从外观分类:
A、砖制品:烧成砖、不烧砖;
B、散状材料。
四)按化学属性分类
大致可分为酸性耐火材料、中性耐火材料、碱性耐火材料。
化学属性对于了解耐火材料的化学性质,判断耐火材料在实际使用过程中与接触物之间的化学作用情况具有重要意义。
耐火材料在使用过程中除承受高温作用外,往往伴随着熔渣(液态)及气体等化学侵蚀。为了保证耐火材料在使用中有足够的抵抗侵蚀介质侵蚀能力,选用的耐火材料的化学属性应与侵蚀介质的化学属性相同或接近。
酸性耐火材料
通常是指其中含有相当数量二氧化硅的耐火材料。
特点:游离二氧化硅含量很高(大于94%),是酸性最强的耐火材料;
粘土质 耐火材料中游离二氧化硅含量较少,是弱酸性的;
半硅质 耐火材料居于期间。也有将锆英石质耐火材料和碳化硅质耐火材料归入酸性耐火材料的,因为此类材料中含有较高的SiO2或在高温状态下能形成SiO2。
中性耐火材料
中性耐火材料按严格意义讲是指碳质耐火材料。但通常也将以三价氧化物为主体的高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料归入中性耐火材料(两性氧化物如Al2O3、Cr2O3等)。
此类耐火材料在高温状况下对酸、碱性介质的化学侵蚀都具有一定的稳定性,尤其对弱酸、弱碱的侵蚀具有较好的抵抗能力。
碱性耐火材料
一般是指以MgO 、CaO或以MgO·CaO为主要成分的耐火材料(镁、石灰、镁铬质、镁硅质、白云石质耐火制品及其不定形材料)。这类耐火材料耐火度都比较高,对碱性介质的化学侵蚀具有较强的抵抗能力。
五)按化学矿物组成分类
此种分类法能够很直接地表征各种耐火材料的基本组成和特性,在生产、使用、科研上是常见的分类法,具有较强的实际应用意义。
(1)硅质耐火材料
含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料,主要包括硅砖及熔融石英制品。硅砖以硅石为主要原料生产,其SiO2含量一般不低于93% ,主要矿物组成为鳞石英和方石英 。
(2)硅酸铝质
硅酸铝质耐火材料是由Al2O3和SiO2及少量杂质所组成,根据其Al2O3含量不同可分为:
1、半硅质耐火材料(含A12O3  15-30%)
2、粘土质耐火材料(含Al2O3  30-48%)
3、高铝质耐火材料 (含A12O3>48%)
(3)镁质耐火材料
镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料,以方镁石为主晶相,MgO 含量大于80% 的碱性耐火材料。
镁质制品: MgO 含量 ≥87% ,主要矿物为方镁石;
镁铝质制品:含MgO >75% ,Al2O3含量一般为7-8% ,主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石(MgAl2O4);
镁铬质制品:含MgO>60%,Cr2O3含量一般在20%以下,主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;
镁橄榄石质及镁硅质制品:主成分:MgO,第二化学成分为SiO2。镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2,前者的主要矿物成分为镁橄榄石,其次为方镁石;后者的主要矿物为方镁石,其次镁橄榄石 ;
镁钙质制品:此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙(2CaO•SiO2)。
(4)白云石质耐火材料
以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料称为白云石质耐火材料。主要化学成分为:30-42% 的MgO和40-60% 的CaO ,二者之和一般应大于90% 。其主要矿物成分为方镁石和方钙石(氧化钙)。
(5)碳复合耐火材料
碳复合耐火材料是指以不同形态的碳素材料与相应的耐火氧化物复合生产的耐火材料。
(6)含锆耐火材料
含锆耐火材料是指以氧化锆(ZrO2)、锆英石等含锆材料为原料生产的耐火材料。含锆耐火材料制品通常包括锆英石制品、锆莫来石制品、锆刚玉制品等。
(7)特种耐火材料
特种耐火材料又可分为如下品种:
碳质制品:包括碳砖和石墨制品;
纯氧化物制品:包括氧化铝制品、氧化锆制品、氧化钙制品等;
非氧化物制品:包括碳化硅、碳化硼、氮化硅、氮化硼、硼化锆、硼化钛、塞隆(Sialon)、阿隆(Alon)制品等;
六)其他分类方法
按生产工艺,可分为烧成制品、熔铸制品和不烧制品。
七)外观分类
1、砖制品:烧成砖、不烧砖
1.1烧成砖
通过高温烧结得来的制品。
 
结合方式有:陶瓷结合、直接结合、半再结合和再结合
陶瓷结合:
通过耐火原料或耐火原料与加入的烧结助剂在高温下形成的液相而产生结合。陶瓷结合实际上是一种由液相烧结而产生的结合。在耐火材料坯体中,耐火度较低的原料或耐火原料与助烧剂发生反应首先产生粘性液相使散状原料粘结在一起,随温度的提高,依靠液-固相反应生成具有更高熔融温度的新物相而产生坚固的结合。
代表产品:粘土砖、高铝砖、烧结硅砖以及复合硅酸铝质制品等。
直接结合:
直接结合是指固相晶粒间直接接触产生的一种结合。
代表产品:直接结合镁铬砖等。
再结合:
再结合又称复合。由两个增长游离基结合形成一饱和大分子而终止反应,称为再结合。
代表产品:烧结刚玉砖、高铬砖、高纯尖晶石砖、再结合镁铬砖等。
半再结合:代表产品:半再结合镁铬砖
半再结合镁铬砖是指以部分电熔镁铬砂为原料烧成的耐火制品。半再结合镁铬砖的主要矿物组成为方镁石、尖晶石和少量硅酸盐。颗粒为乳浊结构,方镁石晶内尖晶石发育完全,基质部分为交代溶浊结构。晶体间为方镁石-方镁石或方镁石-尖晶石的直接结合,硅酸盐相呈孤立状态存在于晶粒间,半再结合镁铬砖的抗热震生优于直接结合镁铬砖。
1.2不烧砖
通过低温热处理得来的制品。
结合方式有:
水合结合、化学结合、粘附结合、聚合结合和凝聚结合

水合结合铝酸钙水泥、纯铝酸钙水泥、ρ-Al2O3等。
水合结合是靠结合剂(如水泥)与水在一定的温度和湿度条件下发生水化反应, 生成的水化产物产生胶凝作用而产生的。
水化反应和胶凝作用而产生强度需要时间、温度和湿度条件,因而需要养护。
代表产品:水泥结合预制件等。
 
化学结合:磷酸盐、硅酸钠等
化学结合是由结合剂和原料中的氧化物或/和加入的促凝剂在常温或加热状态下发生化学反应,靠反应产物的交链或聚合作用而产生的。
代表产品:磷酸盐结合耐火砖、铝镁不烧砖等。

聚合结合:树脂
聚合结合是由高聚物的有机结合剂在一定条件下与加入的特定的促媒剂或交链剂产生的缩合-聚合反应,生成三维网络结构而产生结合作用。
代表产品:镁碳砖、铝镁碳砖、铝碳砖等。
 
凝聚结合:氧化铝超细粉、氧化硅超细粉、溶胶结合剂等
凝聚结合是靠相互靠近到纳米尺度或接触的某些材料的胶团粒子或某些具有亚微米尺度超细粉之间的范德华力(分子间引力)包括氢键架桥作用而产生的结合。
由结合剂引入的杂质下降甚至无杂质,导致高温性能改善;
不生成大量含结构水的水化产物, 挥发和分解成份少,有利于受热后结构和强度的保持;
超细粉的表面活性高,有利于提高低、中和高温的结合强度,降低烧结温度;
超细粉分散后可填充更细小的空间,有利于减水、改善流动性、提高致密度。
代表产品:预制件

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