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      耐火隔熱材料有哪些?

      文章出處:正耐實業耐火磚廠家 /?發表時間:2019-06-13

           
              耐火材料的一個重要組成部分,輕質耐火材料從1930~1935年才開始進行工業生產及應用。初期主要是以采用可燃物加入法和泡沫法制備粘土質和硅質輕質耐火材料,之后前蘇聯研究開發出了利用化學法制取輕質耐火材料的新工藝。但直N20世紀60年代初,才研究了由剛玉質,鉻鎂質及鎂橄欖石等結合的輕質耐火材料。60年代末,美國首先在模鑄上使用了絕熱板。進入20世紀70年代,輕質耐火材料有了很大的發展,高鋁磚、耐火纖維、氧化鋁空心球、氧化鋯空心球等產品及其制品相繼出現。隨著科學技術的進一步發展,耐火材料產品結構正在向優質高效、多品種、系列化方向發展。我國在輕質耐火材料工業研究和生產方面一直比較落后。建國初期,輕質耐火材料均依賴于進口,1958年以后,才開始進行小型的隔熱耐火材料生產。七十年代初期,我國進行了氧化鋁空心球及其制品的研制。到目前為止,我國在耐火材料生產與開發方面取得了迅速的發展,但與熱工設備的發展相比,制品還存在較大的差距。因此,我國輕質耐火材料要以節能、省力、多品種、高質量、低產量、高利潤為目標,加速輕質耐火材料從量到質,從勞動密集型向技術密集型的轉變。
        
      輕質耐火材料的組成
        輕質耐火材料也稱為隔熱耐火材料和絕熱耐火材料,是指顯氣孔率高、體積密度小、熱導率低,具有絕熱性能的耐火材料。它包括隔熱耐火制品、耐火纖維和耐火纖維制品。輕質耐火材料是晶相、非晶相等固相和氣相的多相組合體(見圖1)。其中的固相大多數是非金屬氧化物(結晶相和玻璃相),相對來說這些非金屬氧化物本身的導熱系數很高,但都有著較高的耐火度(耐火材料在無荷重時抵抗高溫作用而不熔化的性能),不起隔熱作用。由于氣體存在于固相內的氣孔中,氣體的導熱系數很低,空氣在O'C時導熱系數為0.023W/m·℃,常溫下導熱系數小于0.03W/m·℃,500℃時為0.06W/m·℃。因此由固相與氣相構成的顯氣孔率很高的輕質耐火材料具有很好的隔熱效果,而充滿氣體的散狀材料或纖維狀材料也具有良好的隔熱作用。

      輕質耐火材料的分類
        輕質耐火材料品種繁多,一般可以從以下方面進行分類。
        
      (1)根據使用條件分類
        普通型輕質耐火材料:不直接接觸火焰,僅作保溫層使用;高級型輕質耐火材料:直接接觸火焰,既可以作保溫層又可以作工作層使用。
        
      (2)根據使用溫度分類
        低溫輕質耐火材料:<900℃:如硅藻土磚,石棉磚;中溫輕質耐火材料:900℃~1200"C:如蛭石,輕質粘土磚;高溫輕質耐火材料:使用溫度>1200℃:如輕質剛玉磚、空心球制品。
        
      (3)根據體積密度分類
        一般輕質耐火材料:體積密度>1.3g/cm3;
        常用輕質耐火材料:體積密度0.5~1.0g/cm3;
        超輕輕質耐火材料:體積密度<0.3g/cm3。
        
      (4)根據材料的形態分類
        粉粒狀輕質耐火材料、定形輕質耐火材料、不定型輕質耐火材料、纖維質輕質耐火材料和復合輕質耐火材料。
        
      (5)根據制造方法分類
        用多孔材料直接制得的材料,如硅藻土磚;
        用可燃物加入制得的材料,如加入木屑、粉煤灰;用泡沫法制得的材料,如加入起泡劑(如松香皂);用化學法制得的材料,如加入碳酸鹽和酸、金屬鋁和酸;輕質耐火混凝土;耐火纖維及制品。
        
      (6)根據固相與氣相的存在方式和分布狀態分類(見圖1)氣相為連續相而老對手分散相的輕質耐火材料;因相為連續相而氣相為分散相的輕質耐火材料;氣相與固相都為連續相的輕質耐火材料。

      隔熱耐火材料是指氣孔率高、體積密度小、具有絕熱性能,對熱可起屏蔽作用的材料。凱瑞得窯爐由于隔熱耐火材料的質量輕,通常又稱為輕質耐火材料。隔熱耐火材料,除了主要用在高于環境溫度條件下防止熱的流出損失外,還用于低于環境溫度的條件下以防止熱的流人。在前一種情況下使用時,常稱為保溫材料;而在后一種情況下使用時則稱為保冷材料。由于節能工作的要求,隔熱耐火材料的發展非常迅速,品種繁多,可從不同的角度進行分類。

      最常用的一種分類方法是根據材料的化學礦物組成或生產用原料進行分類和命名的,如采用黏土原料、硅質或高鋁質原料制成的輕質隔熱耐火制品稱為輕質黏土磚、輕質硅磚或輕質高鋁磚。

      如果按照使用溫度來分類,隔熱耐火材料可分為3種

      低溫隔熱材料〈600℃中溫隔熱材料600~1200℃高溫隔熱材料 〉1200℃ 從體積密度來看,輕質隔熱耐火材料的體積密度一般不大于1.3 g/cm3,常用的輕質隔熱耐火材料的體積密度為0.6~1.0 g/cm3,若體積密度為0.3~0.4 g/cm3或更低,則稱為超輕質隔熱材料。

      隔熱耐火材料亦可根據材料的形態進行如下分類粉粒狀隔熱材料、定形隔熱材料、纖維狀隔熱材料和復合隔熱材料

      (1)粉粒狀隔熱材料有不含結合劑的直接利用耐火粉末或顆粒料作填充隔熱層的粉粒散狀材料和含有結合劑的粉粒散狀輕質不定形隔熱耐火材料。粉粒狀隔熱材料使用方便、容易施工,在現場填充和制作即可成為高溫窯爐和設備的有效的絕熱層。(2)定形隔熱材料是指具有多孔組織結構的形狀一定的隔熱材料,其中以磚形制品最為普遍,因而一般又稱為輕質隔熱磚。輕質隔熱磚的特點是性能穩定,使用、運輸和保管都很方便。(3)纖維狀隔熱材料系棉狀和纖維制品狀隔熱材料。纖維材料易形成多孔組織,因此,纖維狀隔熱材料的特點是質量輕、絕熱性能好、富有彈性,并有良好的吸音和防震等性能。(4)復合隔熱材料,主要指纖維材料與其他材料配制而成的絕熱材料,如絕熱板、絕熱涂層等隔熱材料。 從結構上看,隔熱耐火材料系由固相和氣相(氣孔)構成。據此,隔熱材料又可按固相與氣相的存在方式和分布狀態分為以下三類:

       

      氣相為連續相而固相為分散相的隔熱材料固相為連續相而氣相為分散相的隔熱材料氣相與固相都為連續相的隔熱材料。 這種分類方法對分析研究組織結構對隔熱材料的性能的影響比較方便。


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