第十章隔热耐火材料
1 第十章 隔热耐火材料
概述 隔热耐火材料的分类标准 一般分类方法 按使用温度:低温(1200℃):轻质刚玉砖 按使用方式分:不直接向火,直接向火; 按体积密度分: ·一般轻质(0.6-1.0g/cm3) 超轻质(03-04g/cm3);
2 • 概述 • 隔热耐火材料的分类标准 • 一般分类方法 – 按使用温度：低温（1200℃）：轻质刚玉砖。 – 按使用方式分：不直接向火，直接向火； – 按体积密度分： • 一般轻质（0.6-1.0g/cm3）, • 超轻质（0.3-0.4g/cm3）;
隔热耐火材料的类型 按材料的显微结构或织构的不同:颗粒型,纤维型, 纤维颗粒型,多层反射复合型。 隔热耐火材料分布与热导率的关系 三种模型:平板式的相分布,主要相为连续相,主要 相为不连续相。 热传递方式及研制新型高效隔热耐火材料的原则 传导,辐射,对流
3 • 隔热耐火材料的类型 – 按材料的显微结构或织构的不同：颗粒型，纤维型， 纤维-颗粒型，多层反射复合型。 • 隔热耐火材料分布与热导率的关系 – 三种模型：平板式的相分布，主要相为连续相，主要 相为不连续相。 • 热传递方式及研制新型高效隔热耐火材料的原则 – 传导，辐射，对流
第二节、轻质耐火材料的生产工 轻质粘土制品的生产 坯料组成。 混练,水分(25-35%),一定量的糖浆和亚硫酸纸浆废液 干混3-4分钟,湿混3-4分钟。 干燥:30-40h,残有水分65-80%70%锯木屑:木炭=15-1:7
4 第二节、轻质耐火材料的生产工艺 • 轻质粘土制品的生产 – 坯料组成。 – 混练，水分（25-35%），一定量的糖浆和亚硫酸纸浆废液。 干混3-4分钟，湿混3-4分钟。 – 干燥：30-40h，残存水分0.54mm,>65-80% 70% 锯木屑：木炭=1:5-1:7
轻质高铝砖的生产 ·泡沫:松香(31%)Na°H(61%)水(629%)混台 在70-90℃,盐水清水洗涤6-7次,过100目筛,加入明矾 稳定剂。 泥浆:高铝熟料:粘土=6:4(灰矸粘土:水曲柳粘土=31)泥 浆:泡沫=1:0.25水分(35-37%); 浇注成型 ·干燥:低温干燥(40°C左右)18-20h,(80-95℃C)2 3天,残存水分:3-5%; 烧成:1300-1350°C,4-6h
5 轻质高铝砖的生产 • 泡沫：松香（31%）,NaOH（6.1%）,水（62.9%）混合 在70-90℃，盐水清水洗涤6-7次，过100目筛，加入明矾 稳定剂。 • 泥浆：高铝熟料:粘土=6:4(灰矸粘土:水曲柳粘土=3:1),泥 浆：泡沫=1：0.25,水分（35-37%）； • 浇注成型 • 干燥：低温干燥（40℃ 左右）18-20h，（80-95℃）2- 3天，残存水分：3-5%； • 烧成：1300-1350℃，4-6h
第三节耐火纤维 纤维的分类及使用温度 无机纤维分为天然(600℃)、非晶质(400-1400°℃)、多晶 质(1100-1600℃)、单晶质(1800-2000°、复合纤维(1700 1900°、金属纤维(14003400° 纤维生产方法 熔融喷吹法 熔融提炼和回转法 高速离心法
6 第三节 耐火纤维 •纤维的分类及使用温度 •无机纤维分为天然（600℃）、非晶质（400-1400℃）、多晶 质(1100-1600℃)、单晶质(1800-2000℃)、复合纤维(1700- 1900℃)、金属纤维(1400-3400℃) •纤维生产方法 熔融喷吹法 熔融提炼和回转法 高速离心法
非氧化物耐火材料简介 非氧化物是特殊耐火材料的一种,又称难熔化合 物。熔点从2000℃几乎到4000℃。 包括: >碳化物 氮化物 硼化物 >硅化物 >硫化物
7 非氧化物耐火材料简介 非氧化物是特殊耐火材料的一种，又称难熔化合 物。熔点从2000 ℃几乎到4000 ℃。 包括: ➢碳化物 ➢氮化物 ➢硼化物 ➢硅化物 ➢硫化物
碳化物 种类很多,碳与过渡金属、碱土类元素、非金 属元素和稀土元素反应生成碳化物。 >合成方法:1)金属与碳粉直接化合;2)金 属与碳气体作用;3)碳和金属氧化物作用。 代表物:碳化硅(siC),碳化钛(Tic)
8 碳化物 ➢ 种类很多，碳与过渡金属、碱土类元素、非金 属元素和稀土元素反应生成碳化物。 ➢ 合成方法：1）金属与碳粉直接化合；2）金 属与碳气体作用；3）碳和金属氧化物作用。 ➢ 代表物：碳化硅（SiC），碳化钛（TiC）
碳化物一碳化硅 >碳化硅的性质 sc有两种晶型:β-sC和a-sC。β-SC真密 度为321g/cm3和α-SC真密度为322g/cm3。热 膨胀系数2.34×10-6/C。碳化硅高于24009C开始分 解为蒸气和C 碳化硅的化学稳定性好,耐酸侵蚀性强。1000°c 开始氧化,1700°迅速分解。 >用于:磨料,耐火材料
9 碳化物—碳化硅 ➢ 碳化硅的性质: SiC有两种晶型：－SiC 和－SiC。－SiC真密 度为3.21g/cm3 和－SiC真密度为3.22g/cm3。热 膨胀系数2.3410-6/C。碳化硅高于2400C开始分 解为蒸气和C。 碳化硅的化学稳定性好，耐酸侵蚀性强。1000 C 开始氧化，1700 C迅速分解。 ➢ 用于：磨料，耐火材料
碳化物一碳化钛 >碳化钛的性质: 是所有碳化物中性能最好的一种,高熔点,高抗氧化 性,密度小,硬度高。密度为4.93g/cm3熔点 3107℃,热膨胀系数7.7×10-6℃-1(20-1000 ℃),热导率24.3W/m℃,电阻率58×10欧姆每 厘米,耐压强度1352Mpa 用于:金属陶瓷,火箭零件,燃气轮机叶片 热电偶保护管(2500℃,还原或惰性气氛 中) 10
10 碳化物—碳化钛 ➢ 碳化钛的性质： 是所有碳化物中性能最好的一种，高熔点，高抗氧化 性，密度小，硬度高。密度为4.93g/cm3 ,熔点 3107℃，热膨胀系数7.7×10-6 ℃-1（20-1000 ℃），热导率24.3W/m ℃，电阻率58×106欧姆每 厘米，耐压强度1352Mpa。 ➢ 用于：金属陶瓷，火箭零件，燃气轮机叶片， 热电偶保护管（2500 ℃，还原或惰性气氛 中）