? ? 近年來(lái)，高鋁磚在全世界范圍內(nèi)得到了更多的重視。一方面，它在工業(yè)窯爐中1600℃以上的使用溫度下高溫性能突出；另一方面，在1600℃以上的溫度范圍內(nèi)持續(xù)荷重下抗老化性能相當(dāng)好。特別是剛玉耐火磚(其中一部分含Al2O3 99%以上)令人注目，因?yàn)槌师痢獎(jiǎng)傆竦腁l2O3高溫結(jié)晶形態(tài)是一種在高溫荷重下十分穩(wěn)定的相，這種相即使在1500℃以上，蒸汽壓也很低，所以能在壓力下降的窯爐生產(chǎn)中使用而不出現(xiàn)問(wèn)題。現(xiàn)在，由于這種材料并非始終具有足夠的抗熱震性而使其應(yīng)用受到限制。但是，通過(guò)有目的的優(yōu)化這種含剛玉耐火磚的組織結(jié)構(gòu)能夠有效地減少這種缺點(diǎn)。
? ? 在高溫條件下，熔渣、金屬和氣氛對(duì)耐火磚的侵蝕而導(dǎo)致?lián)p毀是由基質(zhì)開(kāi)始的。顯然，提高耐火磚結(jié)合基質(zhì)的抗侵蝕性能是提高耐火磚抗侵蝕性能的重要途徑。此外，有針對(duì)性地選擇結(jié)合基質(zhì)能在一定限度內(nèi)對(duì)高鋁磚的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，可提高抗熱震性，因而按下列原則來(lái)設(shè)計(jì)高鋁磚能夠強(qiáng)化其結(jié)合基質(zhì)。
? ? (1)結(jié)合基質(zhì)必須由可膨脹的結(jié)晶固體搭橋物組成。生成針狀或長(zhǎng)棱柱形、最好是交織的晶體結(jié)合更為適宜。這種晶體生長(zhǎng)在骨料顆粒上。
? ? (2)在結(jié)合基質(zhì)中玻璃相的含量必須很低，結(jié)晶的結(jié)合基質(zhì)在材料—礦物學(xué)方面應(yīng)由優(yōu)質(zhì)耐火相(莫來(lái)石、剛玉等)組成。
? ? (3)形成一種強(qiáng)度足夠高、同時(shí)可膨脹又有一定微裂紋的組織，以便得到較好的抗裂紋擴(kuò)展性能，以提高其抗熱震性。但微裂紋數(shù)量會(huì)限制起始強(qiáng)度，這就需要在組織結(jié)構(gòu)上做出調(diào)整。 ?
? ? 高鋁磚的制造工藝，主要是在不同的高溫使用條件中，選擇骨料顆粒和結(jié)合基質(zhì)；對(duì)于已選定了的骨料顆粒和結(jié)合基質(zhì)而言，則主要是考慮能夠適合在特定高溫條件下使用的制品的氣孔尺寸和氣孔率的大小。?
? ? 為了獲得高溫性能和抗熱震性都好的高鋁磚、剛玉耐火磚，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
? ? (1)通過(guò)有針對(duì)性的優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)，尤其是涉及結(jié)合基質(zhì)的組織特性。 ?
? ? (2)當(dāng)用含粘土礦的天然原料進(jìn)行結(jié)合時(shí)，只有那些隨骨料顆粒而生長(zhǎng)的莫來(lái)石針狀晶體，形成幾乎無(wú)玻璃相的結(jié)合基質(zhì)的情況下，才能在具有足夠高的抗熱震性的同時(shí)得到良好的高溫性能。 ? ?
? ? (3)當(dāng)通過(guò)α—?jiǎng)傆竦腁l2O3，再結(jié)晶進(jìn)行結(jié)合時(shí)，要使用高純度、易燒結(jié)的細(xì)顆粒鋁氧才能生產(chǎn)高溫性能和抗熱震性都好的剛玉耐火磚。當(dāng)通過(guò)加添加劑的鋁氧產(chǎn)品形成α—Al2O3，再結(jié)晶結(jié)合時(shí)，可在有利的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下獲得優(yōu)良的剛玉質(zhì)耐火磚，此時(shí)只需1600℃或更低一些的溫度燒成。
? ? 為此，應(yīng)按下述工藝進(jìn)行剛玉質(zhì)耐火磚的結(jié)合基質(zhì)的設(shè)計(jì)：
? ? (1)用優(yōu)質(zhì)含粘土礦物的天然原料進(jìn)行結(jié)合，其中一部分原料以泥漿的形式加入。
? ? (2)在1700~C以上燒成時(shí)，可使用細(xì)剛玉粉或輕燒工業(yè)氧化鋁，使a-A1203，再結(jié)晶來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)合基質(zhì)的形成。
? ? (3)在燒成溫度大大低于1700℃時(shí)，可使用有添加劑的輕燒氧化鋁產(chǎn)品，使。α-A1203，再結(jié)晶進(jìn)行結(jié)合。
? ? 此外，選用預(yù)合成的結(jié)合基質(zhì)組分制造耐火磚，可以提高耐火磚的抗侵蝕性能。
