ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ (огнеупоры), материалы на основе минер. сырья, отличающиеся способностью сохранять свои св-ва в условиях эксплуатации при высоких т-рах; служат в качестве конструкц. материалов и защитных покрытий. Сырье для О. м.-простые и сложные оксиды (напр., SiO2, A12O3, MgO, ZrO2, MgO-SiO2), бескислородные соед. (напр., графит, нитриды, карбиды, бориды, силициды), а также оксинитриды, оксикарбиды, сиалоны.

Эксплуатац. св-ва О. м. определяются комплексом хим., физ.-хим. и мех. св-в. Основное св-во О. м.-огнеупор-ность, т.е. способность материала противостоять, не расплавляясь, действию высоких т-р. Огнеупорность характеризуется т-рой, при к-рой стандартный образец из материала в форме трехгранной усеченной пирамиды высотой 30 мм и сторонами оснований 8 и 2 мм (конус Зейгера) размягчается и деформируется так, что его вершина касается основания. Определенная таким образом т-ра обычно выше максимально допустимой т-ры эксплуатации О. м. Различают собственно О. м. (огнеупорность 1580-1770 °С), высокоогнеупорные (1770-2000 °С) и материалы высшей огнеупорности (выше 2000 °С); состав и св-ва нек-рых огнеупоров см. в таблице.

Др. важные св-ва О. м.-пористость, термич. стойкость, теплопроводность, т-ра начала деформации под нагрузкой и хим. стойкость в разл. средах. По пористости (объемной доле пор в %) различают особоплотные О. м. (пористость менее 3%), высокоплотные (3-10%), уплотненные (16-20%), материалы повыш. пористости (20-30%), легковесные (45-75%) и ультралегковссные (75-90%). К последним обычно относят волокнистые О. м. Высокоогнеупорные О. м. и материалы высшей огнеупорности обладают, как правило, малой пористостью. Их микроструктура представляет собой контактирующие друг с другом крупные зерна, между к-рыми располагаются более мелкие зерна и большая часть пор. О. м. могут быть формованными-кирпичи, бруски, трубы, фасонные изделия и неформованными-порошки, обмазки, смеси для огнеупорных бетонов и др. Технология получения О. м. обычно включает приготовление порошка определенного гранулометрич. состава, обеспечивающего малое уменьшение объема (усадку) в процессе обработки, формование (для формованных материалов) и термич. обработку.

СОСТАВ И СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ОГНЕУПОРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Огнеупоры

Содержание осн. компонентов, % по массе

Огнеупорность, °C

Собственно огнеупорные материалы

Динасовые

93<SiO2<96

1710-1730

Кварцевые (безобжиговые)

85 3502-51.jpgSiО2 3502-52.jpg93

1670

Кварцевые (обожженные)

SiО2 3502-53.jpg 98

1730

Полукислые

SiO2 < 85; A12O3 < 28

1610-1710

Шамотные

28 3502-54.jpgA12O3 3502-55.jpg45

1610-1750

Высокоогнеупорные материалы

Высокоглиноземистые

40 3502-56.jpgA12О3 3502-57.jpg90; SiO2 < 50

1750-1850

Доломитовые

10 < MgO 3502-58.jpg 50; 45 3502-59.jpgCaO 3502-60.jpg85

1800-1950 :

Форстеритовые

50 3502-61.jpgMgO 3502-62.jpg65; 25 < SiO2 < 40

1750

Материалы высшей огнеупорности

Магнезитовые (периклазовые)

MgO > 40; 5 < A12О3 < 55

>2000

Шпинельные

25 3502-63.jpgMgO 3502-64.jpg40; 55 < A12O3 < 70

>2000

Бадделеитовые

ZrО2 > 90

2000-2300

Цирконовые

ZrO2 >50; SiO2 > 25

> 2000

Коксовые

8 3502-65.jpgС 3502-66.jpg82

>2000

Графитовые

C>85 C>98

2500 2600

Оксидные

Оксиды щел.-зем. металлов, элементов IIIa и IVa подгрупп

1800-3050*

На основе бескислородных соединений

SiC>70 BN, Si3N4, AlN и др.

2000 2000-3400*

Оксикарбиды, окси-нитриды, оксикар-бонитриды, сиалоны и др.

Si— Al— О— N; Si— C— O— N

и др.

>2000

* Близка к т-ре плавления.

Формование О. м. проводят методами полусухого и горячего прессования, пластич. формования, литья (вибролитья) из текучих масс или расплава материала, а также распилом предварительно изготовленных блоков или горных пород. При изготовлении легковесных и ультралегковесных О. м. прибегают к введению газа, выгорающих добавок и др. способам. Неформованные О. м. обычно упрочняют введением минер. (напр., жидкое стекло) или орг. (орг. или элементоорг. полимеры) связующих.

По характеру термич. обработки различают безобжиговые и обожженные О.м. Т-ра термич. обработки безобжиговых материалов не превышает 600 °С; дальнейший обжиг совмещают с нагревом теплового агрегата, в к-ром используется данный материал. Для обожженных О. м. т-ра обжига превышает 600 °С и определяется достижением необходимых физ.-хим. св-в материала. Обжиг О. м. проводят в плазменных или электрич. печах периодич. или непрерывного действия - камерных, кольцевых, туннельных, шахтных и др.

Формованные О. м. применяют для изготовления огнеупорных кладок стен, сводов, подов и др. конструкций коксовых, мартеновских и доменных печей, печей для выплавки разл. сплавов, при футеровке ядерных реакторов, МГД-генераторов, авиационных и ракетных двигателей; неформованные - для заполнения швов при кладке формованных огнеупоров, нанесения защитных покрытий на металлы и огнеупоры. Огнеупорные массы из огнеупорного порошка, связываемого кам.-уг. смолой, р-римым стеклом или полимерным связующим, используют преим. для изготовления рабочего слоя подов и откосов сталеплавильных печей и футеровки конвертеров; огнеупорный бетон, состоящий из огнеупорного наполнителя, вяжущего и добавок (затвердевает при т-ре ниже 600 °С),- для изготовления монолитных конструкций, заменяющих кладку из формованных О. м. Разновидностью огнеупорных бетонов являются пластичные обмазки (т. наз. торкрет-массы), содержащие орг. или фосфатные вяжущие и послойно наносимые под давлением сжатого воздуха (торкретирование) на внутр. пов-сть тепловых агрегатов.


===
Исп. литература для статьи «ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ»:
Огнеупоры и огнеупорные изделия. Сборник, М., 1975; Стре-лов К. К., Мамыкин П. С., Технология огнеупоров, 3 изд., М., 1978; Ротенберг Г. Б., Огнеупорные материалы, пер. с англ., М., 1980; Производство и применение плавленолитых огнеупоров, М., 1985; Стрелов К. К., Теоретические основы технологии огнеупорных материалов, М., 1985. А. В. Беляков.


Страница «ОГНЕУПОРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков