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尖晶石质保温隔热耐火材料的研究进展

发布日期: 2019-08-22 10:03:45    阅读量(129)    作者:

尖晶石质保温隔热耐火材料具有密度低、气孔率高、热导率低和优良的热震性能,用于高温窑炉保温,能够明显节约能源,提高能源利用效率,符合高温行业节能减排的要求。

尖晶石质保温隔热耐火材料的制备方法较多,FengZhiyuan等采用聚合氯化铝(PAC)为胶凝剂通过泡沫胶凝法制备了体积密度0.7~1.2g/cm3的尖晶石质保温隔热耐火材料,并研究了初始浆料悬浮性能对材料性能的影响。

韩强兵等以含钛高炉渣提取硅钛合金后的尾渣为原料,采用发泡法制备了显气孔率75%左右,密度0.35~0.85g/cm3的钙长石-尖晶石质轻质保温隔热材料。

李淑静等以Al(OH)3和碱式碳酸镁为原料,通过原位分解成孔技术制备了气孔率大于75%,具有双峰孔径分布的尖晶石质保温隔热耐火材料,研究了原料配比和烧结温度对材料性能的影响,结果表明:初始原料中Al(OH)3越多试样气孔率越高,原位分解反应发生在1200~1300℃,煅烧温度不宜超过1500℃。

YanWen等以铝土矿和菱镁矿为原料,通过高温原位分解制备气孔率为50~60%,耐压强度47~95MPa的尖晶石质保温隔热耐火材料。

此外,孙丽枫等以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,加入造孔剂和结合剂,制备了密度0.75~1.0g/cm3、气孔率68-75%、常温耐压强度1~3MPa的镁铝尖晶石保温隔热耐火材料,并探究了氧化铝微粉和轻烧氧化镁微粉对材料烧结性能的影响,结果表明,两者均可提高尖晶石质保温隔热耐火材料的烧结性能。

随着轻烧氧化镁添加量的增加,材料的体积密度增加、气孔率减小、线膨胀率降低、耐压强度增大。与添加氧化铝微粉的试样相比,添加轻烧氧化镁微粉的试样性能更好。李卫贤等以白云石、工业氧化铝、木屑、聚苯乙烯球等为原料制备了体积密度0.6-1.29g/cm3,常温耐压强度0.1-0.37MPa的六铝酸钙-尖晶石复相保温隔热耐火材料。

刘佐才等以板刚玉和富铝尖晶石为原料,聚乙烯醇、淀粉、萘等作为造孔剂,丙烯酰胺为有机单体,并加入质量比为1∶1的三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物作为分散剂,经凝胶注模成型并在1550℃保温2h,制备了气孔率52.8%、体积密度1.84g/cm3尖晶石质保温隔热耐火材料。

S.Ueno等使用一定配比的氧化铝与镁砂在氢气和氩气气氛下合成了含有大量定向气孔的尖晶石多孔材料。

李晓星等以氧化铝为原料,通过泡沫胶凝法制备氧化铝基轻质隔热材料,研究了烧成温度,泡沫量以及淀粉对材料性能与结构的影响;并在此基础上,通过添加电熔镁砂,制备尖晶石质保温隔热耐火材料,研究了烧成温度、泡沫加入量、电熔镁砂含量及粒度以及工业氧化铝取代量材料物理性能和显微结构的影响。确定了制备尖晶石质保温隔热耐火材料的最佳烧成温度,最终制备了体积密度-16-0.8-1.2g/cm3、耐压强度2-12MPa、导热系数0.266~0.342W·m-1·K-1(900℃)的尖晶石质保温隔热耐火材料。

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