无机材料学报 ›› 2018, Vol. 33 ›› Issue (2): 198-205.DOI: 10.15541/jim20170582 CSTR: 32189.14.10.15541/jim20170582
李红霞
收稿日期:
2016-07-30
修回日期:
2016-12-05
出版日期:
2018-02-26
网络出版日期:
2018-01-26
作者简介:
李红霞(1965),女,博士,教授级高级工程师.E-mail:lihongx0622@126.com
基金资助:
LI Hong-Xia
Received:
2016-07-30
Revised:
2016-12-05
Published:
2018-02-26
Online:
2018-01-26
Supported by:
摘要:
本文简要介绍了中国耐火材料现状, 结合高温工业技术发展需求, 阐述了耐火材料的发展态势和发展方向。指出结构功能一体化设计与制备是以长寿化、功能化、轻量化、智能化、绿色化为特征的先进耐火材料发展的核心。结合新型高效隔热耐火材料、钢铁冶金连铸用先进功能耐火材料的研究, 介绍了先进耐火材料的组成-结构-性能-功能一体化设计理念与制备技术, 采用有限元数值模拟、融合先进陶瓷技术及梯度多层复合设计, 实现了关键服役性能的最优化设计与制备。
中图分类号:
李红霞. 耐火材料发展概述[J]. 无机材料学报, 2018, 33(2): 198-205.
LI Hong-Xia. Development Overview of Refractory Materials[J]. Journal of Inorganic Materials, 2018, 33(2): 198-205.
图1 纤维增强二氧化硅-高温烟尘复合隔热材料的微结构及热导率随温度的变化[41]
Fig. 1 Microstructure and effects of temperature on thermal conductivity of developed ceramic fiber enforced nano-SiO2- fumed-corundum insulation composite materials[41]
Developed composite plate | Developed plate with nano-sized pores | A Company | B Company | Porextherm plate with nano-sized pores | |
---|---|---|---|---|---|
Thermal conductivity (1000℃)/(W·m-1·K-1) | 0.087 | 0.063 | 0.050(800℃) | — | 0.062 |
Bulk density/(g·cm-3) | 0.55-0.65 | 0.35-0.4 | 0.30-0.35 | — | 0.35-0.45 |
Service temperature/℃ | 1800 | 1100 | 850 | 650 | 1100 |
Linear change/% (1000℃, 24 h) | ~1.5 | <2 | — | — | <2 |
表1 纳/微米多孔隔热材料的性能[42]
Table 1 Properties of developed insulation composite material with micro/nano-sized pores[42]
Developed composite plate | Developed plate with nano-sized pores | A Company | B Company | Porextherm plate with nano-sized pores | |
---|---|---|---|---|---|
Thermal conductivity (1000℃)/(W·m-1·K-1) | 0.087 | 0.063 | 0.050(800℃) | — | 0.062 |
Bulk density/(g·cm-3) | 0.55-0.65 | 0.35-0.4 | 0.30-0.35 | — | 0.35-0.45 |
Service temperature/℃ | 1800 | 1100 | 850 | 650 | 1100 |
Linear change/% (1000℃, 24 h) | ~1.5 | <2 | — | — | <2 |
图3 氮化硅/碳化硅复相多孔陶瓷的产品(a)和SEM照片(b)[42]
Fig. 3 The product photo and SEM image of porous silicon nitride-silicon carbide composites[42] (a) Product(STIC-n); (b) SEM photograph
图5 Al-Si复合粉抗氧化剂对低碳Al2O3-C材料微结构和性能的影响[44]
Fig. 5 The influence of Al-Si alloy antioxidant additives on the microstructure and properties of Al2O3-C refractories[44] (a) Fibrous substance formed by antioxidant reaction; (b) Narrowing influence on the pores distribution; (c) Effect on HMOR
图6 (a)不同催化树脂的残碳率, (b)裂解生成的纤维碳SEM照片和(c)纤维碳TEM照片[45]
Fig. 6 (a) Char yield of phenolic resins, (b) SEM image of carbon fiber and (c)TEM image of carbon fiber[45]
图7 (a)膨胀石墨的SEM照片, (b)纳米碳包覆氧化铝复合粉体的SEM照片和(c)形成的纳米碳的TEM照片[4]
Fig. 7 (a) SEM image of expanded graphite, (b) SEM image of alumina composite powder covered by nano-carbon and (c) TEM image of nano-carbon[4]
图9 应力缓释区对温度场和最大热应力的影响[42]
Fig. 9 Effects of stress buffer release area with micro-porous structure on temperature field and maximum thermal stress[42]
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