耐火材料复习题--2016

基质：基质是耐火材料中大晶体或骨料间隙中存在的物质。

主晶相：主晶相是指构成耐火制品结构的主体且熔点较高的晶相耐火度：耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。

显微结构：在光学和电子显微镜下分辨出的试样中所含有相的种类及各相的数量、形状、大小、分布取向和它们相互之间的关系，称为显微结构。

陶瓷结合：又称为硅酸盐结合，其结构特征是耐火制品主晶相之间由低熔点的硅酸盐非晶质和晶质联结在一起而形成结合。

直接结合：指耐火制品中，高熔点的主晶相之间或主晶相与次晶相间直接接触产生结晶网络的一种结合，而不是靠低熔点的硅镁酸盐相产生结合混练：使两种以上不均匀的物料的成分和颗粒均匀化，促进颗粒接触和塑化的操作过程称混炼液相烧结：凡有液相参加的烧结过程；液相起到促进烧结和降低烧结温度的作用。

低水泥浇注料：由水泥带入的CaO含量一般在1.0-2.5%之间的反絮凝浇注料。

热硬性结合剂：热硬性结合剂是指在常温下硬化很慢和强度很低，而在高于常温但低于烧结温度下可较快的硬化的结合剂水硬性结合剂：水硬性结合剂是必须同水进行反应并在潮湿介质中养护才可逐渐凝结硬化的结合剂气硬性结合剂：气硬性结合剂是在大气中和常温下即可逐渐凝结硬化而具有相当高强度的结合剂减水剂：保持浇注料流动值基本不变的条件下，可显著降低拌和用水量的物质称为减水剂弹性后效：坯体压制时，外部压力被内部弹性力所均衡，当外力取消时，内部弹性力被释放出来，引起坯体膨胀的作用称为弹性后效荷重软化点：以压缩0.6%时的变形温度作为被测材料的荷重软化温度，即荷重软化点镁碳砖：镁碳砖是以烧结镁砂或电熔镁砂为主要原料，并加入适量的石墨和含碳质有机结合剂而制成的镁质制品。

电熔镁砂：由天然菱镁矿、水镁石、轻烧镁砂或烧结镁砂在电弧炉中高温熔融而成的镁质原料矿化剂：加入耐火材料中，在烧成过程中能促进其他物质转变或结晶的少量物质。

防氧化剂：含碳耐火材料采用金属添加剂的作用在于抑制碳的氧化，被称为防氧化剂可塑性: 物料受外力作用后发生变形而不破裂，在所施加使其变形的外力撤除后，变形的形态仍保留而不恢复原状，这种性质称为可塑性。

熔铸莫来石制品:由高铝矾土或工业氧化铝、粘土或硅石进行配料，在电弧炉内熔融，再浇铸成型及退火制成的耐火制品称为熔铸莫来石制品再结晶碳化硅制品:再结晶碳化硅制品是一种无结合物的碳化硅制品，它是在不加入结合剂的条件下，靠碳化硅晶粒的再结晶作用制成的。

水玻璃的模数:氧化硅与氧化钠的分子比称为水玻璃的模数捣打料:以粉粒状耐火物料与结合剂组成的松散状耐火材料称为捣打料耐火泥:耐火泥也叫铝酸盐水泥，是以铝矾土和石灰石为原料，经煅烧制得的以铝酸钙为主要成分、氧化铝含量约为50%的熟料，再磨制成的水硬性胶凝材料。

简答题：1..耐火材料按化学性质分几类？这种分类的意义？答：1.酸性耐火材料 2.碱性耐火材料 3.中性耐火材料此类分类对了解耐火材料的化学性质，判断在使用过程中它们之间及耐火材料与接触物间化学作用情况有着重要意义。

2.耐火材料的物理性质主要取决于什么？答：耐火材料的化学组成和矿物组成3.定性耐火材料生产的基本过程？各主要过程的目的是什么？答：（1）颗粒组成及配料。

颗粒组成则应符合最紧密堆积原理和有利于烧结。

（2）混炼。

不同组分和粒度的物料与适量的结合剂经混合和挤压作用达到分布均匀和充分润湿的泥料的制备过程。

（3）成型。

耐火材料借助外力和模型，成为具有一定尺寸、形状和强度的坯体和制品的过程。

（4）干燥。

干燥的目的在于提高坯体的机械强度和保证烧成初期能够顺利进行。

（5）烧成。

通过烧成过程中一系列物理化学变化，形成稳定的组织结构和矿物相，以获得制品的各种性质。

4.配料、混炼、成型和烧成的定义。

烧成制度的定义。

配料：配料是将大、中、小颗粒状和粉状物料按一定比例进行配合的工序。

混炼：使两种以上不均匀物料的成分和颗粒均匀化，促进颗粒接触和塑化的操作过程。

成型：借助外力、工具和模型，将材料加工成为具有一定尺寸、形状和强度的胚体或制品的过程。

烧成：将生坯高温烧成致密的、具有新的稳定矿物晶相和足够强度的烧结体，这个高温过程称为烧成。

烧成制度：即对升温过程、最高烧结温度与保温时间、降温方式以及气氛的控制。

5.液相烧结的作用？答：（1）、颗粒粒度与形状细颗粒有利于提高烧结致密化速度，便于获得高的最终烧结密度。

在颗粒重排阶段提高毛细管力便于固相颗粒在液相中移动。

在溶解-再析出阶段强化固相颗粒之间和固相、液相间的物质迁移加快烧结速度。

另外，细小晶粒的烧结组织有利于获得性能优异的烧结材料。

此外，颗粒重排阶段初期，颗粒形状影响毛细管力大小，形状复杂导致颗粒重排阻力增加，球形颗粒有利于颗粒重排，形状复杂的固相颗粒降低烧结组织的均匀性，综合力学性能可知在溶解-再析出阶段，颗粒形状的影响较小。

（2）液相的影响液相的粘度愈低, 它们对固相的浸润愈好, 愈有利于烧结。

但液相粘度降低和对固体浸润性能的改善并不一定总是有利于烧结的。

液相对烧结过程的作用主耍为两部分:首先是在液相毛细管力和由于表面曲率不同而引起的压力差的作用下所发生的固体颗粒重排过程，在这部分作用中, 液相对固相的浸润性能起重要作用。

其次为通过液相的重结晶过程。

6.主成分、杂质、主晶相和基质的定义。

答：主成分：它是耐火制品中构成耐火基体的成分，是耐火材料的特性基础。

杂质：能与耐火基体作用而使耐火性能降低的氧化物或化合物。

主晶相：主晶相是指构成耐火制品结构的主体且熔点较高的晶相基质：基质是耐火材料中大晶体或骨料间隙中存在的物质。

7.耐火材料显微结构和性能的关系？答：耐火材料显微结构两种类型：一种是有硅酸盐（硅酸盐晶体矿物或玻璃相）结合物胶结晶体颗粒的结构类型；另一种是有晶体颗粒直接交错结合成结晶网。

这种显微结构上的差别取决于各相间的界面能和液相对固相的润湿情况。

属于直接结合的结构类型的制品的高温性能（高温力学强度、抗渣性和热震稳定性）要优越得多。

8.耐火材料气孔的种类及对性能的影响？答：（1）封闭气孔（2）开口气孔（3）贯通气孔气孔的存在主要影响材料的致密度，显气孔率高时，材料结构疏松，强度低，抗渣性能弱。

9.构成耐火材料的主要化学元素？答：硅、铝、镁、钙10.耐火材料抗渣性的定义，提高耐火材料抗渣性的途径?答：耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀作用而不被破坏的能力a 保证和提高原料的纯度b 选择适宜的生产方法11.耐火度的定义？耐火度是耐火材料的最高使用温度。

答：耐火度是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。

耐火度不是耐火材料的最高使用温度；耐火材料在使用中经受高温作用的同时，通常还伴有荷重和溶剂作用，因而制品的耐火度不能视为耐火材料的最高使用温度。

12.荷重软化点的定义及影响因素。

各种耐火材料荷重软化温度的特点，重点理解图1-12。

答：试样压缩0.6%（即试样压缩0.3mm）时对应的温度，即荷重软化点取决于材料的化学矿物组成①结晶相、晶体构造和性状（网络骨架高；孤岛状低）；②晶相及液相的数量及液相的粘度；③晶相及液相之间的相互作用工艺条件：气孔率低、体积密度大，荷软温度较高测试条件：升温速度快，荷软温度较高10.抗热震性的定义及影响因素。

答：耐火材料抵抗温度急剧变化而不被破坏的能力称为热震稳定性１、材料的热膨胀系数、２、材料的导热系数、３、缓冲热应力的因素（弹性模量的大小）11.何谓一次莫来石化？二次莫来石化？你如何评价二次莫来石化所带来的影响。

答：一次莫来石化是指高岭石脱水后的偏高岭石分解出来的Al2O3与SiO2反应形成莫来石的过程；二次莫来石化是指铝矾土中高岭石脱水后的偏高岭石分解出来的SiO2与水铝石的Al2O3反应形成莫来石的过程。

莫来石的反应有一定的膨胀效应，因此，对于高铝矾土的烧结和高铝砖的生产来说，二次莫来石化是有害的，通常需要采取相应措施消减二次莫来石化的影响，例如在高铝砖的生产中，避免二次莫来石危害的措施：适当提高煅烧温度、调整配料组成、调整颗粒组成、部分熟料和结合粘土共同细磨。

[但是，在高荷软或低蠕变高铝砖中，可以利用这一反应过程产生的微膨胀以抵消材料高温下的收缩，有效的提高了材料的抗蠕变性能。

所以，二次莫来石化也有有利的一面。

12.硅砖的结构特点及形成原因，矿化剂的种类和作用。

答：硅砖结构疏松，内部孔隙较大；硅砖的主要成分是SiO2，SiO2在高温下存在多晶转变，硅砖中会有残余石英存在，在使用过程中它会继续进行晶型转变，体积膨胀较大，易引起砖体结构松散。

碱金属氧化物、FeO、MnO、CaO、MgO矿化剂作用：加速石英在烧成时转变为低密度的变体(鳞石英和方石英)而不显著降低其耐火度。

它还能防止砖坯烧成时因发生急剧膨胀而产生的松散和开裂。

13.莫来石、菱镁矿、白云石、镁铝尖晶石和镁镁橄榄石的分子式。

答：莫来石：3Al2O3·2SiO2 菱镁矿：MgCO3白云石：CaCO3·MgCO3 镁铝尖晶石：MgO·Al2O3镁橄榄石：2MgO·SiO214.镁质耐火材料的种类和特点。

答：种类：冶金镁砂、镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁钙砖、镁碳砖等特点：镁质耐火材料的耐火度高，对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性15.论述直接结合镁铬砖、再结合和半再结合镁铬砖的性能特点、生产工艺和使用情况答：（1）直接结合镁铬砖。

直接结合镁铬砖采用高纯镁砂和铬矿精矿生产的镁铬砖，其杂质含量少，烧成温度高（≥1700℃），高温矿物相的直接结合率高，具有高抗侵蚀性、高强度、耐腐蚀及优良的抗热震性。

应用于水泥回转窑、炼钢电炉衬、玻璃窑蓄热室、石灰窑、混铁炉等。

（2）再结合镁铬砖。

用电熔镁砂为原料按合适的化学与粒度组成配合，经混炼、高压成型、1800℃高温烧成而成。

制品中直接结合程度高，杂质含量少，具有优良的高温强度、高温体积稳定性、耐腐蚀和抗侵蚀性。

广泛应用VOD炉渣线；重有色金属转炉风口区；闪速炉反应塔，沉淀池；碱性耐火材料窑炉高温带等。

（3）半再结合镁铬砖。

采用部分电熔镁砂为原料生产的镁铬砖。

其性能介于直接结合镁铬砖和再结合镁铬砖之间。

其使用情况则与再结合镁铬砖差不多。

16.碳化硅制品的种类，氮化硅结合碳化硅砖的工艺特点。

答：碳化硅制品种类:1,氧化物结合碳化硅2，氮化硅结合碳化硅3，自结合碳化硅4，反应烧结碳化硅。

氮化硅结合碳化硅砖以氮化硅为主要结合相的碳化硅制品。

一般含碳化硅70%～75%，氮化硅18%～25%。

具有良好抗高温强度和优良的抗侵蚀能力。

以碳化硅和金属硅粉为主要原料，采用高温氮化烧成法制备。

主要用于高炉风口、铝电解槽内衬等。

20.耐火材料中引入碳质材料有什么作用。

答：碳质的导热系数高，韧性好，对渣的润湿性差，引入到耐火材料中可大大提高提高钢铁工业用耐火材料的使用寿命。