孔狀態(tài)對(duì)鋁硅系耐火原料影響的研究科技攻關(guān)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告-文庫(kù)吧
2025-04-23 15:24 本頁(yè)面
【正文】 因素之一，對(duì)氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行定量表征，并揭示其與熱導(dǎo)率的相關(guān)性是材料科學(xué)與工程領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。 對(duì)于耐火材料這一多相體系，國(guó)內(nèi)外科研工作者在氣孔率、氣孔形態(tài)以及氣孔的大小等因素對(duì)熱導(dǎo)率的影響方面進(jìn)行了大量的研究。事實(shí)上，多孔隔熱耐火材料的氣孔不是單一氣孔，不僅包括顯氣孔率、氣孔形態(tài)以及氣孔的大小這些參數(shù)，還包括閉口氣孔率和氣孔的孔徑分布等氣孔結(jié)構(gòu)參數(shù)。 鋁硅系耐火原料的顯微結(jié)構(gòu)通常由晶 （體）相、非晶（體）相和氣孔組成。三者的比例關(guān)系、數(shù)量、賦存狀態(tài)決定材料的最終性能。長(zhǎng)期以來(lái)，由于原料資源的優(yōu)勢(shì)，企業(yè)在對(duì)鋁硅系耐火原料的研究方面還不夠深入，絕大多數(shù)停留在宏觀結(jié)構(gòu)的研究上，而高校及科研院所由于缺少對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一線的了解，也大多只關(guān)注晶相、非晶相，而忽視了對(duì)氣孔的研究。孔狀態(tài)包含氣孔的數(shù)量、氣孔存在形式（貫通氣孔、封閉氣孔）、孔徑大小、氣孔分布等。 因此，研究耐火原料中氣孔的賦存狀態(tài)及其在耐火產(chǎn)品中的作用，對(duì)于最終決定耐火材料的各項(xiàng)理化性能及使用性能具有重要意義。揭示氣孔在耐火材料的熱導(dǎo)率、熱膨脹 、熱穩(wěn)定性的作用，為確定耐火原料中氣孔賦存的最佳狀態(tài)提供工藝條件及技術(shù)參數(shù)，制備可控氣孔賦存狀態(tài)的耐火原料提供技術(shù)指導(dǎo)。對(duì)耐火材料的優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高耐火材料的使用性能、延長(zhǎng)其使用壽命具有指導(dǎo)意義。 2. 項(xiàng)目的市場(chǎng)需求分析 上世紀(jì)七十年代以來(lái)，不定形耐火材料在國(guó)內(nèi)外都有了很大的發(fā)展。由于工業(yè)窯爐形狀的大型化、復(fù)雜化，使得異形磚更為復(fù)雜，給制磚和筑爐都帶來(lái)了很大的困難。美國(guó) W A LSSHAEFER 認(rèn)為：把補(bǔ)強(qiáng)材料埋入成型前的材料內(nèi)，在現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合爐子的形狀，施工是很簡(jiǎn)便易行的。自八十年代起，我國(guó)少數(shù)廠家把這一 種新的設(shè)想用于軋鋼加熱爐上。所謂澆注料就是爐體采用的不定形耐火材料象混凝土一樣澆灌，故叫澆注料，是不定形耐火材料中生產(chǎn)量較大的一個(gè)品種。澆注料的生產(chǎn)，省去成型和燒成工序，大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝和設(shè)備，有利于產(chǎn)量提高和成本降低，且生產(chǎn)靈活性較大，能耗較小。 實(shí)踐證明，澆注料除具有整體性好、抗剝落等優(yōu)點(diǎn)外，還可提高窯爐的壽命，增加氣密性，提高加熱速度，從而增加產(chǎn)量，節(jié)省燃料并降低維修費(fèi)用。 在不定形耐火材料中，所占份額最大，技術(shù)含量最高的應(yīng)屬澆注料，特別是高性能致密耐火澆注料。隨著耐火材料行業(yè)的進(jìn)步，澆注料經(jīng)歷了由 普通澆注料到低水泥澆注料到超低水泥澆注料以及到無(wú)水泥澆注料的發(fā)展，相應(yīng)結(jié)合劑由采用水玻璃、礬土水泥、磷酸鹽類(lèi)等發(fā)展到采用少量純鋁酸鹽水泥與活性微粉和添加劑結(jié)合起來(lái)使用，大大改進(jìn)和提高了澆注料的性能，使得澆注料的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。 因此，研究氣孔賦存狀態(tài)對(duì)于耐火材料特別是澆注料熱學(xué)性能的影響，對(duì)澆注料的優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高澆注料的使用性能、延長(zhǎng)其使用壽命具有指導(dǎo)意義。 三、相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)內(nèi)現(xiàn)有工作基礎(chǔ) 氣孔一般分為閉口氣孔、開(kāi)口氣孔和貫通氣孔，它們的分布及特征與各自的形成原因緊密相關(guān)。耐火原 料在熱處理前，氣孔表現(xiàn)為量多孔小，以分散分布為主，形態(tài)上以不規(guī)則孔洞為主。經(jīng)熱處理后，氣孔數(shù)量有所減小，但孔徑明顯增大，有時(shí)會(huì)被玻璃相所填充，分布不均，形態(tài)則以圓形或橢圓形為主。若氣孔來(lái)源于晶體的二次結(jié)晶，則多以斑晶內(nèi)包裹氣孔的形式出現(xiàn)，且常位于斑晶的中央，并沿著斑晶邊緣的方向逐漸減少，甚至在邊緣上沒(méi)有氣孔的存在。 熱導(dǎo)率 熱導(dǎo)率（又稱(chēng)導(dǎo)熱系數(shù)）是反映材料熱性能的重要物理量，是工程熱物理、材料科學(xué)、固體物理及能源、環(huán)保等各個(gè)研究領(lǐng)域的課題。無(wú)機(jī)材料中熱傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)和過(guò)程很復(fù)雜，其熱導(dǎo)率主要受溫度、氣孔、晶體結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成等因素的影響。 導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)使用于高溫條件下的耐火材料來(lái)說(shuō)更具有重要的意義，特別是對(duì)于要求保溫性能的耐火材料和高導(dǎo)熱性能的含碳及碳化硅質(zhì)耐火材料，導(dǎo)熱系數(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。 氣孔對(duì)熱導(dǎo)率的影響非常復(fù)雜，在溫度不很高的條件下，如果氣孔率不大，氣孔孔徑很小，且可認(rèn)為均勻分散在澆注料中，氣孔可看作是澆注料連續(xù)相中的分散相，
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1