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05-15 

无机和有机纳米杂化复合耐高温陶瓷涂料：以有机物为基体树脂，添加无机化合物。制得漆膜在高温下从有机型转变为无机型，从而使无机和有机物的性能互补，扬长避短，对基体实现保护。例如有机硅树脂为基料，配以耐高温颜料、金属氧化物和硝酸盐类填料以及溶剂混合而成，且通过漆膜在高温条件下由有机型到无机型的转变从而实现对基体的高温保护。该涂层能够900～1200℃的高温，并且工艺简单，具有高温抗裂性和可循环使用等特性。　　无机纳米耐高温陶瓷涂料：采用水分散型纳米级氧化铝、颜料、填料、钛酸钾晶须、甲基氧基硅烷等材料制备而成。得到的涂层致密、硬度高，耐燃、耐高温性能优异，在高温之下不易分解有害物质，可广泛应用于各种领域。可以取代“特氟龙”。也可采用陶瓷微粉、无机粘合剂以及线性膨胀系数调节剂等制备出一种适用于加热炉用的陶瓷涂层。该涂层能够有效辐射率和抗热震性，节能，并且能延长炉衬炉管的使用寿命。　　耐磨陶瓷涂料的耐磨性能，是立磨、辊压机、选粉机、粉体管道阀门和粉料输送管道内衬的理想材料。在各种粉体生产线上(特别是非金属矿物粉体生产线)有诸多设备和管道内部长期受到物料或高浓度含尘气体的冲刷。例如磨机出口风管、选粉机、球磨机溜槽、下料斗、各种阀门内腔、闸板及输送管道等等。　　在设计、生产耐磨陶瓷材料时，目前主要依据下文简述的几个技术方向去选择原材料和设计加工工艺：　　1、涂料应该形成微晶、高密度的微观结构。为了消除缺陷，提高晶体的完整性，细、密、匀、纯是当前陶瓷发展的一个重要方向，近年来出现了许多微晶、高密度、高纯的陶瓷材料，如热压氮化硅陶瓷，密度接近理论值，几乎不含气孔，机械强度和耐磨性，是传统陶瓷所无法比拟的。特别是近些年出现的各种纤维和晶须，具有完整的晶体结构，几乎无缺陷，强度可以提高一个数量级。　　2、涂料应选择弹性模量高的原料，提高材料硬度和耐磨性。弹性模量E是一个重要的材料常数，是原子间结合强度的标志，实际上是原子间结合力曲线上任何点的曲线斜率。共价键、离子键结合的晶体，由于结合力较强，通常有较高的弹性模量。因此要想获得高强耐磨材料，应该选择离子和共价化合物，如氧化物、氮化物、碳化物及硼化物。例如：刚玉、碳化硅、碳化钛、硼化钛和硼化锆等粉体材料，被广泛地应用于耐磨陶瓷涂料中。　　3、采用微细颗粒增强衬体的机械强度。加入颗粒后，材料的弹性模量和剪切模量都有所增加，材料的强度和耐磨性得到显著地提高，可以增加耐磨材料的使用寿命，降低生产成本。　　当在陶瓷材料中加入高强颗粒时，材料抵抗应力诱发的裂纹扩张会得到明显的抑制。裂纹在应力的作用下发生扩展到颗粒时，由于颗粒的强度和小的膨胀系数，裂纹被“钉”扎住，要继续扩展要求更大的能量去穿透颗粒或发生裂纹偏转，增加界面面积，从而增加能量的消耗，提高材料的强度和韧性。

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什么是铝碳质耐火材料？分类及应用详解

铝碳质特种耐火材料是指以氧化铝和碳素为原料，大多数情况下还加入其他原料，如SiC、金属Si、Al等，用沥青或树脂等有机结合剂粘结而成的碳复合特种耐火材料。广义上讲，以氧化铝和碳为主要成分的耐火材料均称为铝碳质耐火材料。铝碳质耐火材料按其生产工艺不同，又可分为两类：不烧铝碳质耐火材料和烧成铝碳质耐火材料。不烧铝碳质耐火材料属于碳结合型耐火材料，由于其抗氧化性明显优于镁碳砖，且抗Na2O系渣的侵蚀性能优良，因此在高炉、铁水包等铁水预处理设备中得到广泛的应用。烧成铝碳质耐火材料属于陶瓷结合型耐火材料，由于其强度高、抗侵蚀和抗热震性能好，因而大量的适用于连铸用滑动水口系统的滑板砖及连铸三大件，即长水口、浸入式水口和整体塞棒等。　　氧化铝具有高的抵抗酸、碱性炉渣、金属和玻璃溶液作用的能力。它在高温下的氧化性气氛或是还原性气氛中使用，均能受到良好的使用效果。而碳素原料特别是石墨具有高的热导率和低的线膨胀系数，同时与渣和高温溶液具有不湿润性。因此铝碳砖具有如下性能。　　(1)铝碳质耐火材料具有优异的抗渣性能和抗热震性能。与镁碳质耐火材料相比，铝碳质耐火材料具有更好的抗碱侵蚀和抗TiO2渣侵蚀能力。　　(2)对于烧成铝碳砖，由于添加物硅与碳在高温下反应形成碳化硅，使其具有双重结合系统，即碳结合和陶瓷结合，因而烧成铝碳质耐火材料具有高的力学性能，在连铸中不但充当传统的耐火材料，而且是一种功能结构材料。　　目前铝碳耐火材料主要选用电熔刚玉、烧结刚玉或烧结板状刚玉、特级或Ⅰ级优质矾土熟料作制品的粗颗粒成分。选用刚玉细粉或电熔莫来石、烧结合成莫来石细粉，也可采用合成高莫来石细粉。在制品中掺加一定数量的碳，对改善制品性质、延长使用寿命有利。碳的熔点很高，线膨胀系数小，导热性好。碳可以渗透到制品中的颗粒孔隙内或在颗粒之间形成脉状网络碳链结构，形成“碳结合”，从而降低制品的气孔率，提高制品的高温强度。碳还可形成不受金属和熔渣侵蚀的表面，提高制品的抗侵蚀能力和耐热冲击性。此外，碳的存在为铁、硅氧化物的还原创造了条件，所生成的金属与耐火材料不发生化学反应。在氧化物被碳还原的过程中，生成的气体能够阻止蓉蓉氧化物向耐火材料内部渗透。碳还可提高制品的导热性，以避免制品的个别部位因温度过热不均匀而导致砖的剥落、断裂。所以，铝碳砖中的碳素原料以鳞片状天然石墨为主，也可采用热解高纯石墨，通常还加入炭黑。抗氧化剂有金属Al、Si粉及SiC、B4C粉。加入少量抗氧化剂能延缓含碳层氧化，提高制品的使用寿命。

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耐火材料工业十件大事

1、耐材技术荣获国家技术发明奖二等奖2017年1月9日，在国家科学技术奖励大会上，由李红霞博士主持，有中钢洛耐院、濮阳濮耐股份、武汉科技大学、河南熔金股份等单位参加的“冶金功能耐火材料关键服役性能协同提升技术及精炼连铸中的应用”项目成果，获得国家技术发明奖二等奖。2、批符合耐火材料行业规范条件的生产线公布由工业和信息化部原材料工业司根据《耐火材料行业规范条件(2014年本)》和《耐火材料行业公告管理办法》，经企业申报、省级工业和信息化主管部门核实推荐及..复核，..批40条符合耐火材料行业规范条件的生产线于2017年12月公布。　　3、耐火原料价格持续上涨，制品企业成本压力巨大　　今年初以来，耐火原料价格一路狂飙，首先是镁质原料持续暴涨，不同品种和规格的镁砂产品价格涨幅均超过百分之百。紧接着，其他系列的耐火原料也不甘落后，铝矾土、刚玉、碳化硅、石墨等产品价格全部上扬。耐火原料价格的疯涨，不仅导致了产品性价比的严重失衡，而且可能刺激境外耐火原料企业的扩产或复产，从而对国内耐火原料市场形成新的冲击。更令人担忧的是，原料价格疯涨给耐火制品企业带来巨大压力和影响：原料供应难以保障可能导致部分制品企业限产或停产;混淆原料品位、以次充优导致耐火制品质量下降;由于产品成本高企，销售价格提升而下游的用户又难以及时跟进，耐材企业经营举步维艰甚至出现严重亏损。遵循市场经济规律，建立科学合理的价格体系，保持稳定的市场秩序，是全行业的急切期待。　　4、环保治理需定量考核，耐材工业缺排放标准　　按国务院“强化源头防控、实施专项治理、实行全程管控”要求，各级政府主管部门对重点行业污染开展专项治理的工作正在不断推进。然而，由于在国家《工业窑炉大气污染排放标准(GB9078-1996)》中没有耐火材料工业高温窑炉大气污染排放控制限值标准，山东、辽宁、河南等耐火材料主产区的政府主管部门将耐火材料工业高温窑炉列入其他窑炉系列考核。考核指标差异过大，给耐火材料生产企业的环保治理工作带来了极大的困难。一些企业集团对上述地区所属工厂环保治理的资金投入、设备选型、指标设定等工作陷入混乱，管理难以规范。为了扭转被动局面，中国耐火材料行业协会在深入调研的基础上，正在组织力量编制《中国耐火材料工业大气污染物排放行业团体标准》，以期为政府主管部门履职提供参考，为耐火材料生产企业的环保治理提供依据。　　5、上下游强强联合，瑞泰马钢公司成立　　三年磨一剑，瑞泰科技股份有限公司与马钢(集团)控股有限公司经过多轮谈判，实现成功合作，于2017年5月19日在安徽省马鞍山市注册成立了瑞泰马钢新材料科技有限公司(以下简称瑞泰马钢)。瑞泰马钢的成立，实现了耐火材料企业与钢铁企业的强强联合，推进了国企改革和转型升级，将助力耐火材料专业化和体系化的快速发展，打造耐火材料企业优质品牌，为进一步提高耐材行业集中度起到积极的推进作用。据悉，重组后的瑞泰马钢公司已于2017年11月1日开始正式运行，其“节能环保型高温处理智能化制造基地及高温材料创新中心”的建设进展顺利，项目一期工程预计在2018年上半年建成投产。　　6、耐火材料制造技术和用后耐火材料再生利用技术入选《产业关键共性技术发展指南(2017年)》　　2017年10月30日，工信部印发了《产业关键共性技术发展指南(2017年)》(以下简称《指南》)，提出优先发展的产业关键共性技术174项。其中，原材料工业53项、装备制造业33项、电子信息与通信业36项、消费品工业27项、节能环保与资源综合利用25项。《指南》在原材料工业的建材类中选入了耐火材料制造技术和用后耐火材料再生利用技术。其中，耐火材料关键共性技术的主要技术内容包括：耐火材料生产线自动化和智能化技术，耐火材料在役诊断、造衬维护集成技术，新型合成原料研发和产业化技术，具有微米、纳米孔径、闭孔结构的系列轻质合成原料相关技术，新型高效、安全、环保型隔热耐火材料产业化技术，结构功能一体化智能型连铸用功能耐火材料产业化技术，新型干法水泥窑用耐火材料配置及全面无铬化技术，耐火材料绿色智能制造集成技术。　　7、“大型焦炉用新型高导热高致密硅砖节能技术”入选《国家重点节能低碳技术推广目录(2016年本，节能部分)》　　由中钢洛耐公司研发完成的“大型焦炉用新型高导热高致密硅砖节能技术”入选国家发改委公告的《国家重点节能低碳技术推广目录(2016年本，节能部分)》。该项技术有两个关键：一是高导热硅质材料制备技术，二是挂釉预制材料制备技术。高导热硅砖和焦炉炉门挂釉预制件的应用，对降低焦炭企业能耗、减少污染、节约成本、提高效益具有重要的作用。预计未来5年，该技术在全国推广的比例可达15%，项目总投资额3.6亿元，可形成的年节能能力为96万吨标准煤，年碳减排能力为253万吨二氧化碳。　　8、“河南省先进耐火材料创新中心”被列为首批河南省制造业创新中心培育单位　　河南省先进耐火材料创新中心由中钢洛耐院作为牵头单位，联合濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司、中钢集团耐火材料有限公司等其他7家企事业单位共同组建。该创新中心将充分利用各组建单位在耐火材料领域已有的知识产权、关键技术与工艺、科研平台、研发生产设备、专业人才、中试生产基地等优势资源，围绕新型耐火材料开发、耐火材料制备新技术、耐火材料自动化和智能化制造技术、耐火材料工程应用技术等行业前沿技术和关键共性技术，进行深度研发和技术集成，以研发供给、转移扩散和..商业化为重点，建设一个具有辐射作用的耐火材料产业先进示范基地，打造跨界协同的创新生态系统。　　9、中国耐火材料行业协会发布首批团体标准　　2017年7月24日，中国耐火材料行业协会以[2017第1号(总第1号)团体标准公告]的方式，批准发布了《熔铸α-β氧化铝流道砖和流槽砖》等5项耐火材料产品团体标准。这是中国耐材协会贯彻落实国务院深化标准化工作改革方案，根据质检总局、国家标准委《关于培育和发展团体标准的指导意见》精神，组织编制的..批耐火材料团体标准。　　培育发展团体标准，是发挥市场在标准化资源配置中的决定性作用，加快构建国家新型标准体系的重要举措。本着促进耐火材料领域标准化发展，更好地发挥市场作用，逐步建立与国家标准、行业标准、地方标准等相互协调、相互支撑的团体标准体系的思想，中国耐材协会在组织制订耐火材料产品团体标准的过程中，严格遵守国家法律、法规、方针、政策及强制性国家标准，坚持市场主体自主制订、自由选择、自愿采用的原则，不折不扣地执行《中国耐火材料行业协会团体标准管理办法(试行)》规定的团体标准制、修订流程，保证了团体标准制订工作的质量。2017年第1号团体标准公告发布的《熔铸α-β氧化铝流道砖和流槽砖(T/ACRI0001-2017)》《镁钙碳砖(T/ACRI0002-2017)》《RH精炼炉用方镁石—镁铝尖晶石砖(T/ACRI0003-2017)》《玻璃熔窑用熔铸高锆砖(T/ACRI0004-2017)》《熔铸锆刚玉莫来石砖(T/ACRI0005-2017)》5个产品团体标准，自2016年12月下达项目计划到通过审查、审议，于2017年7月24日在全国团体标准信息平台发布公告，历时7个月，按公告规定于2017年9月1日起实施。上述5个耐火材料产品团体标准由冶金工业出版社出版发行。

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