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-預(yù)覽頁
【正文】 檢驗測試所 20xx 年 1 月 一、 項目概述 1. 項目提出背景、意義及必要性 耐火材料是耐火度至少 1500℃的非金屬材料或制品（但不排除那些含有一定比例的金屬）。二是用于做在高溫條件下防止熱的流出損失。這些性能是確定抗熱應(yīng)力的基礎(chǔ)，同時也決定操作溫度和溫度梯度。 熱導(dǎo)率是表征隔熱耐火材料導(dǎo)熱性能的一個重要物理指標(biāo)，是高溫?zé)峁ぴO(shè)備設(shè)計不可或缺的重要數(shù)據(jù)。但長期以來，研究的重點多集中于通過改變物相成分、熱處理等手段來控制 CTE的大小，而對于氣孔率、粒度分布、臨界粒度和晶粒發(fā)育程度等因素對澆注料熱膨脹系數(shù)的影響卻研究甚少。因而耐火材料具有良好的抗熱震性是必不可少的，它也是衡量耐火材料性能好壞的重要指標(biāo)之一。 3. 項目形成成果、知識產(chǎn)權(quán)及完成時間 項目完成后擬發(fā)表學(xué)術(shù)論文 2 篇，擬完成時間為 20xx 年 12 月。 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。 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，對于最終決定耐火材料的各項理化性能及使用性能具有重要意義。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了很大的困難。自八十年代起，我國少數(shù)廠家把這一 種新的設(shè)想用于軋鋼加熱爐上。 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。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。無機材料中熱傳導(dǎo)機構(gòu)和過程很復(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。這 也是輕質(zhì)澆注料、多孔（泡沫）硅酸鹽，耐火纖維，空心球輕質(zhì)陶瓷的保溫原理。準(zhǔn)確的測量材料線膨脹系數(shù)，對于基礎(chǔ) 科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新、工程應(yīng)用都具有重要的意義。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含有氣孔材料的熱膨脹系數(shù)與純固相基體的熱膨脹系數(shù)接近。 熱震穩(wěn)定性 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。包括澆注料在內(nèi)的陶瓷材料抗熱震性研究從 20 世紀 50 年代開始發(fā)展至今，已形成 Kingery 的“臨界應(yīng)力斷裂理論”、 Hasselman 的“熱震損傷理論”及“斷裂開始和裂紋擴展的統(tǒng)一理論”。39。適量微裂紋存在也將有助于改善耐火材料的抗熱震損傷性能，例如氣孔率為 1020％的非致密耐火材料，熱震裂紋形核往往受到氣孔的抑制，氣孔的存在起著鈍化裂紋、減小應(yīng)力集中的作用；與此相反，致密度高的耐火材料在熱震作用下也易于炸裂。因此，任何試圖改進耐火材料抗熱震性的措施和途徑，必須和實際經(jīng)驗相結(jié)合。 四、項目計劃目標(biāo)及主要研究內(nèi)容 1. 主要目標(biāo) 本項目以合成鋁硅系耐火原料為載體，通過對比、研究人工合成及天然鋁硅系耐火原料孔狀態(tài)的差異性，研究在使用中由于這種差異性所帶來性能方面的影響，尋求鋁硅系耐火原料所需合理的孔狀態(tài)，進而探索在實際生產(chǎn)中人為干預(yù)控制孔狀態(tài)的有效途徑， 最終獲得人為干預(yù)控制孔狀態(tài)獲取理想鋁硅系耐火原料。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。 耐火材料的熱學(xué)性質(zhì)，包括熱容、熱膨脹、熱傳導(dǎo)、熱穩(wěn)定性等，不僅對耐火材料的制備有重要意義，還直接影響著它們在工程上的應(yīng)用。由于不定形耐火材料具有省時、省力和節(jié)能等一系列優(yōu)點，因而被廣泛地應(yīng)用于熱工以及冶金等領(lǐng)域。隨著耐火材料行業(yè)的進步，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。同時，承擔(dān)耐火材料標(biāo)準(zhǔn)研究、宣傳和推廣，新產(chǎn)品研發(fā)以及耐火企業(yè)技術(shù)服務(wù)與質(zhì)量管理人員的技術(shù)培訓(xùn)等工作。公司還擁有一支在高鋁粘土綜合利用方面具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的優(yōu)秀團隊，從事科研開發(fā)人員 40 名，全部具有大專以上學(xué)歷，其中博士 3 名，碩士 12 名。在分散管理的同時，加強各子項目間的相
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