孔狀態(tài)對鋁硅系耐火原料影響的研究科技攻關(guān)項目可行性研究報告-全文預(yù)覽
【正文】 合適的分散劑調(diào)整澆注料的流變學(xué)特征等一系列技術(shù)措施，使?jié)沧⒘鲜┕に璧募铀看蠓认陆?，澆注料的致密程度大幅度提高，從而使材料的?qiáng)度、耐磨性、抗渣滲透性及抗渣侵蝕性等力學(xué)性能得到明顯改善。而且，因其在生產(chǎn)、勞動生產(chǎn)率、節(jié)能、施工效率、適用性、使用安全性、材料消耗等方面有勝過定形耐火制品的優(yōu)勢，在世界各國都得到迅猛的發(fā)展。在制造和使用過程中進(jìn)行熱處理時，熱容和熱導(dǎo)率決定了耐火材料基體中溫度變化的速率。長期以來，由于原料資源的優(yōu)勢，企業(yè)在對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現(xiàn)場一線的了解，也大多只關(guān)注晶相、非晶相，而忽視了對氣孔的研究。 2. 研究與開發(fā)內(nèi)容 在已有的基礎(chǔ)條件上，研究人工合成及天然鋁硅系耐火原料孔狀態(tài)的差異性、氣孔賦存狀態(tài)對耐火材料熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)、抗熱震性能的影響并尋求鋁硅系耐火原料所需合理的孔狀態(tài)。 Kingery 的“臨界應(yīng)力斷裂理論”、 Hasselman 的“熱震損傷理論”及“斷裂開始和裂紋擴(kuò)展的統(tǒng)一理論”三種理論都反映出材料的抗熱震性能受到斷裂強(qiáng)度、彈性模量、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等因素的共同影響，而這些因素又都與其氣孔率緊密相關(guān)。 高溫工業(yè)對耐火制品的熱震穩(wěn)定性指標(biāo)重視程度越來越高，尤其是對使用在溫度變化頻繁且溫差較大的環(huán)境中的耐火制品，提出了嚴(yán)格的要求。39。三種理論都反映出材料的抗熱震性能受到斷裂強(qiáng)度、彈性模量、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)等因素的共同影響。熱震一方面導(dǎo)致材料的強(qiáng)度衰減，另一方面誘發(fā)裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展，加速材料的剝落和熔體對材料的侵蝕，是耐火材料損毀的主要原因之一。這說明連續(xù)固相中的氣孔不會對材料的熱膨脹系數(shù)帶來明顯影響。 材料線膨脹系數(shù)是物質(zhì)的基本熱物理參數(shù)之一，是表征材料性質(zhì)的重要特征量。 熱膨脹 熱膨脹的本質(zhì)可歸因于晶體原子間的平均距離隨溫度的升高而增大，因而其大小取決于物質(zhì)本身。 導(dǎo)熱系數(shù)對使用于高溫條件下的耐火材料來說更具有重要的意義，特別是對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)是一項關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。經(jīng)熱處理后，氣孔數(shù)量有所減小，但孔徑明顯增大，有時會被玻璃相所填充，分布不均，形態(tài)則以圓形或橢圓形為主。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)用范圍越來越廣。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)量較大的一個品種。美國 W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)。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。 二、 項目立項的必要性及市場需求分析 1. 項目技術(shù)攻關(guān)的必要性 氣孔結(jié)構(gòu)是影響多孔隔熱耐火材料性能的重要因素之一，對氣孔結(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)域研究的焦點和難點。材料的抗熱震能力是其力學(xué)性能和熱學(xué)性能對應(yīng)于各種受熱條件的綜合表現(xiàn)。 耐火材料抵抗溫度的急劇變化而不破壞的能力稱為熱震穩(wěn)定性（熱穩(wěn)定性） 。它對高溫工業(yè)的隔熱設(shè)計、節(jié)能降耗及耐火材料的使用壽命等，都具有十分重要的影響。 氣孔結(jié)構(gòu)是影響耐火材料性能的重要因素之一，對氣孔結(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)域研究的焦點和難點。因此耐火材料一個重要功能就是高溫下阻止熱流散失，提高能源利用效率。 陽泉市科技攻關(guān)計劃項目 可 行 性 報 告 項目名稱： 孔狀態(tài)對鋁硅系耐火原料影響的研究 承擔(dān)單位： 山西省陽泉市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督
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