耐火材料工艺学

1、 解释概念：气孔率和体积密度，化学组成和矿物组成，主成分和杂质，主晶相和基质。

气孔率:耐火材料中气孔体积与总体积之比称为气孔率。即是材料中含有气孔的多少。

单位表观体积占有的质量称为体积密度

矿物组成：化学成分在材料中存在的结合状态

主成分

是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体（含量高）的成分。

那些能与主成分相互作用，使其耐火性能降低的氧化物或化合物，通常称为熔剂的杂质。

主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。

填充于主晶相（次晶相）之间的不同成分的细微结晶矿物和玻璃相统称为基质。

2、 耐火材料的热膨胀系数和高温体积稳定性有什么关系？各自影响因素有哪些？

3、耐火材料的导热系数和导温系数有什么关系？各自影响因素有哪些？

4、什么是耐火度？与纯物质熔点有何区别？

耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化的性质称为耐火度

耐火度与纯物质的熔点有严格的区别：

熔点是纯物质固液平衡共存的温度，是一个固定的温度。耐火材料一般是由多种矿物组成的多相固体混合物，没有固定的熔点。其熔融是在一定温度范围内进行的，即只有固定的开始出现液相的温度，和固定的完全熔融的温度，在这个温度范围内，液相与固相同时存在。 一般材料的耐火度都低于相应纯物质的熔点。

5、何谓常温耐压强度？耐火材料一般不因为常温耐压强度不够而破坏，为什么还要测其常温耐压强度？

耐火材料的耐压强度包括常温耐压强度和高温耐压强度，分别是指常温和高温条件下，耐火材料单位面积上所能承受的最大压力

常温耐压强度的意义:

1、可以间接反映工艺制度的合理性。耐压强度表明制品的成型坯料加工质量、成型坯体结构的均一性及砖体烧结情况良好。因此，常温耐压强度也是检验现行工艺状况和制品均一性的可靠指标。

2、可以间接的反映出其他性质的优劣，如耐磨性，不烧制品的结合强度等。

3、测定方便是判断耐火材料质量的常规检验指标。

武汉科技大学无机非金属材料专业

1 2003级《耐火材料工艺学》试题

考生姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿

填 空 判断题 问答题 成 绩

考生注意：第一题“填空”和第二题“判断题”的答案，请直接写在卷面上。

一、 填空 （每题2分）

1 耐火材料是指＿＿＿＿＿＿不低于＿＿＿＿的无机非金属材料，其性能主要取决于＿＿＿＿组成和＿＿＿＿组成；

2显气孔率是指制品中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的比值；

3耐火材料的热膨胀、热导率是指其＿＿学方面的物理性质，一般情况下，晶体结构对称性愈强，热膨胀率愈＿＿，晶体结构愈复杂，热导率愈＿＿；

4 为了使硅砖中大量形成鳞石英，通常采用的矿化剂有＿＿＿＿、＿＿＿＿。

5硅酸铝质耐火材料是以＿＿和＿＿为基本化学组成的耐火材料，我国高铝矾土原料的主要矿物组成是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿，其中＿＿等矾土熟料比＿＿等矾土熟料难烧结；

6天然产的无水硅酸铝原料“三石”是指＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿，其加热膨胀效应最大的：＿＿＿＿＿＿；

7镁碳砖的主要原料是＿＿＿＿和＿＿＿＿以及＿＿＿＿＿＿＿＿结合剂，铝碳质制品主要应用于连铸系统的“三大件”，也即＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿；

8 主晶相是指决定耐火材料性质的主要矿相，直接结合指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的结合，陶瓷结合指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的结合，镁砖的主晶相是＿＿＿＿＿＿，镁铝砖（Al2O35-10%）的主晶相是＿＿＿＿＿＿；

9 不定形耐火材料通常是指原料经混合后不需机压＿＿＿＿和高温＿＿＿＿的散状料和预制块。根据美国材料测试标准，普通水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%，低水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%，超低水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%，无水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%； 武汉科技大学无机非金属材料专业

武汉科技大学无机非金属材料专业

1 2003级《耐火材料工艺学》试题

考生姓名＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级＿＿＿＿＿＿

填 空 判断题 问答题 成 绩

考生注意：第一题“填空”和第二题“判断题”的答案，请直接写在卷面上。

一、 填空 （每题2分）

1 耐火材料是指＿＿＿＿＿＿不低于＿＿＿＿的无机非金属材料，其性能主要取决于＿＿＿＿组成和＿＿＿＿组成；

2显气孔率是指制品中＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的比值；

3耐火材料的热膨胀、热导率是指其＿＿学方面的物理性质，一般情况下，晶体结构对称性愈强，热膨胀率愈＿＿，晶体结构愈复杂，热导率愈＿＿；

4 为了使硅砖中大量形成鳞石英，通常采用的矿化剂有＿＿＿＿、＿＿＿＿。

5硅酸铝质耐火材料是以＿＿和＿＿为基本化学组成的耐火材料，我国高铝矾土原料的主要矿物组成是＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿，其中＿＿等矾土熟料比＿＿等矾土熟料难烧结；

6天然产的无水硅酸铝原料“三石”是指＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿，其加热膨胀效应最大的：＿＿＿＿＿＿；

7镁碳砖的主要原料是＿＿＿＿和＿＿＿＿以及＿＿＿＿＿＿＿＿结合剂，铝碳质制品主要应用于连铸系统的“三大件”，也即＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿；

8 主晶相是指决定耐火材料性质的主要矿相，直接结合指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的结合，陶瓷结合指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的结合，镁砖的主晶相是＿＿＿＿＿＿，镁铝砖（Al2O35-10%）的主晶相是＿＿＿＿＿＿；

9 不定形耐火材料通常是指原料经混合后不需机压＿＿＿＿和高温＿＿＿＿的散状料和预制块。根据美国材料测试标准，普通水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%，低水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%，超低水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%，无水泥结合浇注料CaO为＿＿＿＿＿＿%； 武汉科技大学无机非金属材料专业

1 “耐火材料工艺学”复习课

一、课程结构

耐火材料性能——耐火材料组成、结构与性质

基础耐火材料——硅质耐火材料

——Al2O3-SiO2系耐火材料

——碱性耐火材料

节能耐火材料——碳复合耐火材料

——不定形耐火材料

——隔热耐火材料

特种耐火材料

耐火材料应用（另）

教学实践——材料工程实验，生产实习（另）

二、耐火材料组成、结构与性质

1、 组成

化学组成——重要性（主、添加、杂质）；化学性质。

矿物组成——结晶相（主、次）、低熔相（液相、玻璃相）、气孔

2、 结构

宏观结构——骨料（颗粒）、基质（细粉）、气孔

显微结构——（结晶相、玻璃相、气孔）晶粒、晶界、裂纹、气孔大小及分布等

结合方式——陶瓷、直接；化学（无机）、有机（沥青、树脂、糊精等）；水合；凝聚等。

3、 烧结性能

体密、真密度、气孔、透气度

4、 力学性能

耐压、抗折、弹性模量

5、 热学性能

热膨胀、导热、热容

6、 高温使用性能

耐火度、荷软、蠕变、体积稳定、热震、抗渣

（4-6为物理性能）

7、 工作性能

成型性、流动性等

注意：

1) 耐火度、荷软、蠕变

2) 热膨胀、体积稳定

3) 热剥落、结构剥落、机械剥落

三、Al2O3-SiO2系耐火材料 2 硅质耐火材料——鳞石英——矿化剂——影响因素——烧成气氛

——变体

——特性——特殊硅砖（外加剂）

结晶效应+玻璃效应——莫来石＋玻璃相——特性——杂质——烧成气氛

半硅质耐火材料——叶蜡石（Al2O3·4SiO2·H2O）＋S

粘土质耐火材料——高岭石（一次）

高铝质耐火材料——高岭石＋水铝石（一/二次）

硅线石质耐火材料——AS——“三石”——特性

莫来石质耐火材料——合成莫来石（锆莫来石，莫来卡特）

氧化铝质耐火材料——氧化铝变体

——氧化铝原料