《矿物材料基础》课程教学资源（PPT课件）第五章 耐火材料

Chap.3耐火材料$1组成、性质）概述（概念、种类、82耐火材料的生产过程$3氧化硅质耐火材料84硅酸铝质耐火材料$5碱性及尖晶石质耐火材料86碳质耐火材料※教学目的与要求：87含锆质耐火材料种类和分类了解耐火材料的概念、88不定形耐火材料掌握各种耐火材料的生产过程；$9特种耐火材料掌握各种耐火材料的性能及应用$10耐火材料的应用※重点、难点：各种耐火材料的性能及应用

Chap.3 耐火材料 §1 概述（概念、种类、组成、性质） §2 耐火材料的生产过程 §3 氧化硅质耐火材料 §4 硅酸铝质耐火材料 §5 碱性及尖晶石质耐火材料 §6 碳质耐火材料 §7 含锆质耐火材料 §8 不定形耐火材料 §9 特种耐火材料 §10 耐火材料的应用 ※教学目的与要求： 了解耐火材料的概念、种类和分类； 掌握各种耐火材料的生产过程； 掌握各种耐火材料的性能及应用。 ※重点、难点： 各种耐火材料的性能及应用

$1概述一、耐火材料的概念耐火度不低于1580℃C的无机非金属材料。（耐火度：在高温无荷重条件下不熔融软化的性能。多与“高温工业”密切相关。我国生产耐火材料的历史悠久，自前，耐火材料的产量居世界第一

一、耐火材料的概念 §1 概述 耐火度不低于1580℃的无机非金属材料。 （耐火度：在高温无荷重条件下不熔融软化的性能。） 多与“高温工业”密切相关。 我国生产耐火材料的历史悠久，目前，耐火材料的产量居 世界第一

二、 耐火材料的种类1、按其化学成分矿物组成分类：A氧化硅质耐火材料B、硅酸铝质耐火材料。C.镁质耐火材料。D、铬铁质耐火材料。E、碳质耐火材料。F、其它高耐火度制品2、按耐火度分类：A、普通耐火材料耐火度为1580~1770℃。B、高级耐火材料耐火度为1770~2000℃。C、特级耐火材料耐火度为大于2000℃

二、耐火材料的种类 1、按其化学成分矿物组成分类： A、氧化硅质耐火材料。 B、硅酸铝质耐火材料。 C、镁质耐火材料。 D、铬铁质耐火材料。 E、碳质耐火材料。 F、其它高耐火度制品。 2、按耐火度分类： A、普通耐火材料 耐火度为1580～1770℃。 B、高级耐火材料 耐火度为1770～2000℃。 C、特级耐火材料 耐火度为大于2000℃

二、耐火材料的种类3、根据耐火材料的化学性质分类：?A、酸性耐火材料B、碱性耐火材料C、中性耐火材料4、其他分类：A、成型特点：块状/不定形B、热处理方式：不烧制品/烧成制品/熔铸制品C、制品形状及尺寸：标准砖/异型砖/管材等D、使用场合：冶金用/水泥窑用/玻璃熔窑用等

二、耐火材料的种类 4、其他分类： A、成型特点：块状/不定形 B、热处理方式：不烧制品/烧成制品/熔铸制品 C、制品形状及尺寸：标准砖/异型砖/管材等 D、使用场合：冶金用/水泥窑用/玻璃熔窑用等 3、根据耐火材料的化学性质分类： A、酸性耐火材料 B、碱性耐火材料 C、中性耐火材料

三、耐火材料的组成1、化学组成主成分：占绝大多数，决定了制品的基本性能。镁砖专MgO：硅砖—SiOz：碳砖C杂质：夹杂，往往有害，含量微少就会影响材料抗高温性能外加成分：为特定自的而另外加入的少量成分。（矿化剂、助熔剂）

三、耐火材料的组成 1、化学组成 ◎主成分：占绝大多数，决定了制品的基本性能。 镁砖——MgO；硅砖——SiO2；碳砖——C ◎杂质：夹杂，往往有害，含量微少就会影响材料 抗高温性能。 ◎外加成分：为特定目的而另外加入的少量成分。 （矿化剂、助熔剂）

三、 耐火材料的组成2、物相组成@主晶相：耐火材料结构的主体，熔点较高，对材料性质起支配作用。很多耐火制品以其主晶相来命名如莫来石砖、刚玉砖。次晶相：在高温下与主晶相和液相并存的、含量较少、对材料的高ZrO,-Al,O,-SiO,系耐火材料的温性能影响较主晶相小的第二种背散射电子成分像，1000×晶相。图中白色相为斜锆石，小的白基质：耐火材料大晶体间隙中存在色粒状斜石与灰色莫来石混的细微晶体或玻璃质合区为莫来石一斜锆石共析体，基体灰色相为莫来石

三、耐火材料的组成 2、物相组成 ◎主晶相：耐火材料结构的主体，熔 点较高，对材料性质起支配作用。 很多耐火制品以其主晶相来命名， 如莫来石砖、刚玉砖。 ◎次晶相：在高温下与主晶相和液相 并存的、含量较少、对材料的高 温性能影响较主晶相小的第二种 晶相。 ◎基质：耐火材料大晶体间隙中存在 的细微晶体或玻璃质。 ZrO2 -Al2O3 -SiO2系耐火材料的 背散射电子成分像，1000× 图中白色相为斜锆石，小的白 色粒状斜锆石与灰色莫来石混 合区为莫来石－斜锆石共析体， 基体灰色相为莫来石

四、耐火材料的宏观性质1、气孔在耐火制品内，有许多大小不同，形状不一的气孔。（1）和大气相通的气孔称为开口气孔；（2）贯穿耐火制品的气孔称为连通气孔；（3）不和大气相通的气孔称为闭口气孔；人

四、耐火材料的宏观性质 1、气孔 在耐火制品内，有许多大小不同，形状不一的气孔。 （1）和大气相通的气孔称为开口气孔； （2）贯穿耐火制品的气孔称为连通气孔； （3）不和大气相通的气孔称为闭口气孔；

四、耐火材料的宏观性质1、气孔使用过程中，耐火制品被外界物质（液体、熔渣气体）侵入而加速破坏时：1）连通气孔起主要作用；2）开口气孔也被介质侵入，但其中空气被压缩，会对流体起抑制作用；3）闭口气孔影响较小：

四、耐火材料的宏观性质 1、气孔 使用过程中，耐火制品被外界物质（液体、熔渣、 气体）侵入而加速破坏时： 1）连通气孔起主要作用； 2）开口气孔也被介质侵入，但其中空气被压缩， 会对流体起抑制作用； 3）闭口气孔影响较小；

四、而耐火材料的宏观性质2、气孔率若耐火砖块的总体积（包括其中的全部气孔）为V、质量为M、开口气孔的体积为V、闭口气孔的体积为V，，连通气孔的体积为V，，则：V+V, +V(1)真真气孔率×100%V（包括开、闭和连通）占整块体积的百分率。全部气孔体积V +V.显气孔率(2) 星×100%L外通气孔（开口和连通）体积占整块体积的百分率12闭口气孔率×100%(3) IV即砖块中闭口气孔体积占整块体积的百分率

四、耐火材料的宏观性质 V V V 1 2 3 V + + （1）真气孔率= （2）显气孔率= ×100% 外通气孔（开口和连通）体积占整块体积的百分率。 （3）闭口气孔率= ×100% ×100% V V 1 3 V + V2 V 全部气孔体积 （包括开、闭和连通）占整块体积的百分率。 即砖块中闭口气孔体积占整块体积的百分率。 若耐火砖块的总体积（包括其中的全部气孔）为V、质 量为M、开口气孔的体积为V1、闭口气孔的体积为V2，连 通气孔的体积为V3，则： 2、气孔率

四、耐火材料的宏观性质3、体积密度（容重）：包括全部气孔在内的1m3砖块体积的质量。M体积密度=( kg/m3V吸水率：是原料中所有开口气孔所吸收的水的质量Mw4与砖块质量M之比值。用下述公式计算M.吸水率×100%M吸水率测定方法简便，在生产实际中常用来鉴定耐火原料的质量。原料烧结程度愈好其吸水率愈低

四、耐火材料的宏观性质 3、体积密度（容重）： 包括全部气孔在内的1m3 砖块体积的质量。 体积密度= M V （kg/m3） 4、吸水率：是原料中所有开口气孔所吸收的水的质量Mw 与砖块质量M之比值。用下述公式计算: 吸水率= M w M ×100% 吸水率测定方法简便，在生产实际中常用来鉴定耐火原料 的质量。原料烧结程度愈好其吸水率愈低