耐火材料复习资料

耐火材料基础知识培训教材第一章耐火材料的概述耐火材料是指能够在高温下保持化学和物理稳定性的材料。

它们广泛应用于冶金、建筑、石油化工等领域，扮演着至关重要的角色。

本章将介绍耐火材料的定义、应用领域以及基本分类。

1.1 定义耐火材料是在高温条件下依然具备稳定性和耐久性的材料。

它们能够承受高温环境下的物理、化学和热力学变化，同时保持其结构和性能的稳定性。

1.2 应用领域耐火材料广泛应用于多个领域，包括冶金、建筑、石油化工、玻璃制造等。

在冶金行业中，耐火材料主要用于高炉、转炉、电炉等设备的内衬和衬板。

在建筑领域，耐火材料用于隔热、防火和保温等应用。

在石油化工行业中，耐火材料则被广泛用于炼油、化工等过程中的高温设备。

1.3 分类根据材料的组成和结构，耐火材料可以分为酸性、碱性和中性耐火材料。

酸性耐火材料主要由二氧化硅和二氧化铝等成分组成，适用于酸性环境下的高温应用。

碱性耐火材料一般以氧化镁和氧化镁钙等为主要成分，适用于碱性和一般酸性环境下。

中性耐火材料则是一种介于酸性和碱性之间的材料，常见的成分包括三氧化二铝和高岭土等。

第二章耐火材料的性能耐火材料的性能直接影响其使用效果和寿命。

本章将介绍耐火材料常见的性能指标和测试方法。

2.1 耐火度耐火度是指材料能够承受的最高温度，也是评估耐火材料抗高温性能的重要指标。

常见的测试方法包括耐火度试验和热震稳定性试验。

2.2 抗侵蚀性耐火材料在高温条件下可能会遭受熔融物质的侵蚀，因此抗侵蚀性是评估其使用寿命的重要指标。

常用的测试方法包括浸蚀试验和冶金渣侵蚀试验。

2.3 导热性耐火材料在高温下的导热性能直接关系到其隔热效果和能耗。

热导率是评估导热性的常用指标，可以通过热导率仪进行测试。

2.4 强度耐火材料的强度决定了其承受力和抗震性能。

抗折强度和抗压强度是评估耐火材料强度的常用指标，可以通过机械试验仪进行测试。

第三章耐火材料的制备和加工耐火材料的制备和加工过程对最终产品的性能和质量具有重要影响。

1.什么是耐火材料，及其分类。

2.耐火材料中杂质成分与主成分形成的液相对耐火材料的高温性能影响。

3.耐火材料的微观组织结构有什么特点4.耐火材料中的气孔都有哪些类，对其性能有何影响5.什么叫蠕变，高温蠕变主要有哪三个特征阶段。

6.耐火材料的高温使用性能有哪些，都有何意义。

耐火度：意义，辨别荷重变形温度：意义，不同材料荷重变形温度的特点及影响抗热震性：意义及内容高温体积稳定性：意义抗渣性：意义及方式7.耐火材料的基本生产工艺过程。

8.原料的加工主要有哪些阶段，各有何作用。

9.配料主要有哪些方面，各有何意义。

10.什么叫做混炼，有何目的。

11.在半干法压制坯体时，要注意哪些方面才能有效防止层裂。

12.干燥过程有哪几个阶段。

13.烧成过程可分为几个阶段，烧成制度主要包括哪些内容。

14.Al2O3—SiO2二元相图，以及系各类耐火材料的特性。

15.粘土质耐火材料的定义以及特性16.高铝矾土的烧结特性17.Al2O3—SiO2系各类耐火材料性能以及金属氧化物对其性能的影响。

18.SiO2的多晶变化。

19.矿化剂的作用及影响矿化作用的因素20.镁砖的分类。

21.不同镁砖中结合物对材料性能的影响22.残余碳的作用23.镁碳砖抗氧化机理24.直接结合砖的意义、形成以及性能。

25.部分稳定氧化锆提高材料热震性即增韧机理26.含碳、碳化硅质耐火材料分类和性质27.不定形耐火材料的定义、分类及特性。

28.不定形耐火材料用结合剂的分类及作用29.不定形耐火材料用外加剂的作用30.隔热，特种耐火材料的分类及特点。

《耐火材料工艺学》复习提纲第一章1.耐火材料的概念：耐火材料是指耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。

2.按化学矿物组成分类：硅质制品、硅酸铝制品、镁质制品、白云石制品、铬质制品、特殊制品。

第二章1.三种化学矿物组成：①主成分。

耐火制品中构成耐火基体的成分。

它的性质和数量直接决定制品的性质。

氧化物、元素或非氧化物的化合物。

分酸性、中性和碱性三类。

②杂质成分。

由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质（氧化物、化合物等）。

这些杂质的存在往往能与主成分在高温下发生反应，生成低熔性或大量的液相，从而降低耐火基体的耐火性能，也称之为溶剂。

③添加成分。

为促进其高温变化和降低烧结温度。

分为矿化剂、稳定剂和烧结剂等。

两种矿物组成：①结晶相（主晶相和次晶相）：主晶相是耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。

其性质、数量、结合状态直接决定着耐火材料的性质。

次晶相又称第二固相，也是熔点较高的晶体，提高耐火制品中固相间的直接结合，改善制品的某些性能。

②玻璃相：基质是指填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相，也称为结合相。

硅砖的主晶相：磷石英、方石英粘土砖的主晶相：莫来石、方石英2.三种气孔率表示方法及关系：①总气孔率（真气孔率）Pt，总气孔体积与制品总体积之比；②开口气孔率（显气孔率）Pa，开口气孔体积与制品总体积之比；③闭口气孔率Pc，闭口气孔体积与制品总体积之比。

三者的关系为：Pt＝Pa +Pc气孔率大小影响耐火制品哪些性能？气孔率是耐火材料的基本技术指标。

其大小影响耐火制品的所有性能，如强度、热导率、抗热震性等。

3.高温蠕变性的概念：制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等温形变。

分为高温压缩蠕变、高温拉伸蠕变、高温弯曲蠕变和高温扭转蠕变等。

高温蠕变曲线的三阶段①oa-起始段：加外力后发生瞬时弹性变形，外力超过试验温度下的弹性极限时会有部分塑性形变；②ab-第一阶段：紧接上阶段的蠕变为一次蠕变，初期蠕变，应变速率de/dt随时间增加而愈来愈小，曲线平缓，较短暂；③bc-第二阶段：二次蠕变，黏性蠕变、均速蠕变或稳态蠕变。

耐火材料基本知识P1 1.耐火材料定义P6 2.耐火材料性质P7 3.颗粒与晶粒的关系、颗粒与基质的关系、基质的重要性P8 4.耐火材料气孔率的范围、气孔类型分类P11 5.耐火材料相组成P12 6.液相与晶相的作用P15 7.体积密度···吸水率等的概念，相对密度P17 8.透气性概念，影响因素，单位P18 9.弹性模量的概念P22 10.弹性模量影响因素P24 11.影响强度的因素P25 12.耐磨性定义及影响因素P27 13.热容P29 14.导热P37 15.热膨胀系数P38 16.耐火度影响因素P41 17.荷重软化温度的影响因素P42 18.体积稳定性P43 19.渣（熔损、侵蚀的影响因素）硅石耐火材料P118 1.硅砖性质P 124 2.矿化剂P128 3.硅砖的烧成应注意哪些方面？为什么？P131 4.表5-1（氧化铝含量要大致背下来）P134 5.化学计量莫来石P137 6.此页的相图结论P138 7.莫来石-高硅氧玻璃复合材料（重视、认识）P141 8.黏土的烧结性能P143 9.黏土砖的性质P147 10.高铝砖、二次莫来石化P150 11.图5-20，图解P151 12.“三石”是什么？膨胀性能的影响因素？P154 13.为什么加“三石”？P155 14.莫来石的制备碱性耐火材料P163 1.表6-2，C/S定义相组成P171 2.镁质原料P174 3.镁砂的选用原则P176 4.镁质耐火材料烧成P177 5.镁铬耐火材料用于制备哪些部位？P184 6.引起铬污染的条件？如何避免？P185 7.镁铝尖晶石优良特性和应用部位P187 8.尖晶石加入量对其影响+了解铁铝尖晶石P190P192 9.化学矿物组成对刚玉-尖晶石性能的影响P193 10.尖晶石引入方式P196 11.尖晶石合成影响因素P202 12.（6.4.2）抗水化措施P206 13.镁钙质耐火制品的性能——应用部位P207 14.镁橄榄石组成碳耐火材料P225 1.碳引入方式P227 2.石墨的特性P230 3.碳耐火材料常用结合剂P237 4.树脂种类及特性P245 5.树脂结合剂使用要点P254 6.镁碳砖性能P256 7.石墨是从哪些方面影响镁碳质耐火材料？P259 8.低碳镁碳质耐火材料P267 9.（7.9.2）锆莫来石、锆刚玉、部分稳定氧化锆P268 10.镁铝碳质耐火材料——钢包P269 11.铝碳化硅碳质耐火材料不定型耐火材料P272 1.不定型耐火材料分类P273 2.作业性能有哪些？P287 3.结合剂分类P288 4.铝酸钙水泥P294 5.β氧化铝结合机理P316 6.氧化硅微分结合剂（性质、结合机理）P324 7.减水剂分类，减水原理，作用P329 8.浇注耐火材料P333 9.防爆剂P334 10.（8.6.2.1~8.6.2.2）掌握P339 11.喷射方法P345 12.干式料定义（应用部位，结合方式）特种耐火材料P359 1.特种耐火材料按材质分类P367 2.氧化铝原料种类P373 3.表9-9（晶型稳定剂）氧化锆晶型P380 4.石英玻璃性质与用途P390 5.非氧化物包括？P394 6.碳化硅制品性质差异（图9-18）P397 7.氮化硅P404 8.Sialon是什么？分类？分别的特性？P409 9.氮化物结合耐火材料P417 10.金属陶瓷定义和条件P425图(10-1)+P426分类？P427 11.隔热原理及影响因素P452 12.硅酸铝纤维导热系数P461 13.存在的问题与发展。

耐火材料基础知识培训教材第一章：耐火材料的定义与分类耐火材料是指具有一定的耐火性能，能够在高温、高压、腐蚀等恶劣条件下保持稳定性和完整性的材料。

根据其化学组成和物理性质的不同，耐火材料可以分为无机非金属耐火材料、金属耐火材料和复合耐火材料三大类。

1.1 无机非金属耐火材料无机非金属耐火材料主要由氧化物、硅酸盐、碳化物等组成，常见的包括氧化铝、氧化镁、氧化硅、硅酸盐砖、耐火砂等。

这类耐火材料具有高耐热性、抗腐蚀性和优异的绝缘性能，广泛应用于冶金、化工、电力等领域。

1.2 金属耐火材料金属耐火材料主要由金属元素和其合金组成，常见的包括铝、镁、铁、铬等。

金属耐火材料具有高强度和高导热性能，适用于高温和高压条件下的工作环境，广泛应用于电炉、烧结炉等领域。

1.3 复合耐火材料复合耐火材料是指将无机非金属耐火材料、金属耐火材料及其他辅助材料经过特殊工艺组合而成的材料。

复合耐火材料综合了各类材料的优点，具有高温强度高、耐冲刷、耐热震、耐腐蚀等特点，广泛应用于高温炉窑、化工炉等领域。

第二章：耐火材料的性能与测试2.1 耐火性能耐火性能是评价耐火材料的关键指标之一，包括耐火度、耐渣渗透性、热稳定性等参数。

常用的测试方法有耐火度试验、失重试验和热震试验等。

2.2 机械性能耐火材料在使用过程中需要承受一定的力学载荷，因此其机械性能是评价其抗压强度、抗折强度、抗冲刷性能等的指标。

常用的测试方法有抗压强度试验、抗折强度试验和冲刷试验等。

2.3 特殊性能耐火材料还具有一些特殊性能，如导热性能、导电性能、绝缘性能等。

这些特殊性能对于具体的应用环境非常重要，需要通过相应的测试方法进行评估。

第三章：耐火材料的应用领域3.1 冶金行业耐火材料在冶金行业广泛应用于高炉、转炉、电炉等设备中，用于耐受高温、腐蚀和冲刷的作用。

同时，在炼铁、炼钢、铝电解等过程中，耐火材料也扮演着重要的角色。

3.2 化工行业耐火材料在化工行业中主要应用于合成氨、乙烯、乙二醇等高温反应设备，用于承受高温和化学腐蚀的环境。

第一章耐火材料的组成及性质1、耐火材料的定义，决定耐火材料性质的三个基本因素。

传统的定义：耐火度不小于1580℃的无机非金属材料；ISO的定义：耐火度不小于1500℃的非金属材料及制品）；耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质；2、耐火材料按化学属性分类时分为哪三类，各包括哪些耐火材料？耐火材料按化学属性大致可分为酸性耐火材料：通常是指其中含有相当数量二氧化硅的耐火材料。

硅质耐火材料，粘土质耐火材料，半硅质耐火材料；中性耐火材料：中性耐火材料按严格意义讲是指碳质耐火材料。

但通常也将以三价氧化物为主体的高铝质、刚玉质、锆刚玉质、铬质耐火材料归入中性耐火材料（两性氧化物如Al2O3、Cr2O3等）。

碱性耐火材料：一般是指以MgO、CaO或以MgO·CaO为主要成分的耐火材料（镁质、石灰质、镁铬质、镁硅质、白云石质耐火制品及其不定形材料）。

附：根据耐火度的高低普通耐火材料：1580℃～1770℃高级耐火材料：1770℃～2000℃特级耐火材料：>2000℃依据形状及尺寸标普型：230×113×65（尺寸比）Max:Min<4:1 异型：不多于2个凹角，Max:Min<6:1特异型：Max:Min<8:1从外观来分砖制品：烧成砖、不烧砖；散状耐火材料按化学矿物组成（1）硅质耐火材料含SiO2在90%以上（2）镁质耐火材镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO含量大于80%的碱性耐火材料3）白云石质耐火材料以天然白云石为主要原料生产的碱性耐火材料（4）碳复合耐火材料（5）含锆耐火材料（6）特种耐火材料3、主成分、杂质成分和添加成分各自起到的作用？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的成分。

杂质成分耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质（氧化物、化合物等）称为杂质。

杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应，生成低熔性物质或形成大量的液相，从而降低耐火材料基体的耐火性能，故也称之为熔剂。

一、判断题1.耐火材料的化学纽•成，又称为化学成分，一般用化学分析方法进行测定。

«2.制用耐火材料通常测定以下氧化物A 12O3、SiO2、Fe2O3、CaO、M gO、Ti02、N a 2 0. K2 0 等，并测定灼减。

V3.不同类的耐火材料及制品具有相同的化学成分。

x4.每一种耐火材料按各个成分含量的多少，又可以分成两个部分，--部分是占绝对数量的基本成分，另一部分是占少量的杂质成分。

V5.在进行耐火原料分析吋，测定灼减量有着特殊的意义，其测定结果反映出原料内去掉气体产物和有机物含最的多少，可以用以判断原料在烧成过程中收缩大小，以及在生产中是否要预先进行锻烧等。

76.通过化学分析的测定结果，根据耐火材料所含成分的种类及数量，可以初步判断原料的纯度和制品的性能。

勺7.耐火材料原料及制品中所含矿物种类和数量，统称为化学纽.成。

x8.具有相同化学成分的耐火材料,其矿物组成一定相同。

x9.耐火材料的一系列性质指标又主要决定于矿物组成。

710.粘十.原料和山它制成的粘土制品，化学纟I［成可以很接近，但矿物纟I［成却完全不同。

V11 •粘十•原料主要有高岭石及其他杂质矿物组成=V12.粘土质制品则以高岭石和硅酸盐玻璃相纽成。

x13.化学纽•成和矿物纽•成是两个不同的概念，是有区别的，但化学成分和矿物成分之间又有着内在的联系。

〈14.在-激情况下，制品中的主要化学成分越多，贝I」形成的主要矿物量也越多。

V15.制晶的矿物组成，取决于制殆的化学成分和形成制品时的外界因素。

716.0前耐火材料的矿物组成和显微结构的方法，一-般是通过显微镜观察，以及X対线分析，差热分析和衍射鉴定等。

“17.耐火材料的化学■矿物纽成是分析原料及制品特性的一个主要方面。

71&耍改变制品特性，提高制品质量，一•般都采用调整制品化学组成的方法。

x19.耐火材料的常温物理性质有真密度、真比重、气孔率、吸水率、体积密度和耐斥强度等。