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1　绪论1

1.1 耐火材料的定义及对耐火材料的要求1

1.1.1 耐火材料的定义1

1.1.2　对耐火材料的要求1

1.2　耐火材料分类2

1.2.1　按化学性质分类2

1.2.2　按耐火材料供货形态分类3

1.2.3　按结合形式分类3

1.2.4　按烧成与否分类4

1.2.5　按化学成分分类4

1.2.6　按生产方式分类5

2　耐火材料的显微结构与性质6

2.1　耐火材料的显微结构6

2.1.1　显微结构定义6

2.1.2　耐火材料的显微结构7

2.1.3 显微结构的控制与检测14

2.2　耐火材料的物理性质15

2.2.1 耐火材料的密度、气孔率与透气性15

2.2.2　耐火材料的力学性质17

2.2.3　耐火材料的热学性质27

2.3　耐火材料的使用性质38

2.3.1 耐火度38

2.3.2　荷重软化温度与高温蠕变39

2.3.3　耐火材料的高温体积稳定性42

2.4　耐火材料的热震损毁与抗热震性43

2.4.1 耐火材料的热应力及热应力损伤43

2.4.2　耐火材料抗热震性的测定方法43

2.4.3　抗热震性的评价参数45

2.4.4　影响耐火材料抗热震性的因素46

2.5　渣对耐火材料的侵蚀与耐火材料的抗渣性50

2.5.1 渣对耐火材料的侵蚀过程50

2.5.2 高温下耐火材料向渣中的溶解51

2.5.3　渣向耐火材料中的渗透59

2.5.4　耐火材料的抗渣性及其测定方法62

2.6　耐火材料与熔融钢铁的反应及对钢质量的影响65

2.6.1 耐火材料对钢中氧含量的影响66

2.6.2　碳复合耐火材料中碳向钢中的溶解及对钢水的增碳作用67

2.6.3　碱性耐火材料与钢水中硫、磷的反应及其脱硫、脱磷作用69

参考文献72

3　耐火材料生产过程基础75

3.1　耐火材料配方设计75

3.1.1 泥料的颗粒形状、尺寸及其分布76

3.1.2　粉料的性质79

3.1.3　耐火材料泥料颗粒组成设计原则84

3.2　耐火材料泥料制备85

3.2.1 混合与造粒85

3.2.2 困料88

3.3　成型88

3.3.1 压制成型与设备89

3.3.2　其他成型方法93

3.4　坯体的干燥94

3.4.1 干燥过程94

3.4.2　干燥制度100

3.4.3　干燥设备101

3.5　坯体的烧成过程与设备103

3.5.1 温度制度104

3.5.2　煅烧设备108

参考文献117

4　硅石耐火材料118

4.1　硅砖的组成、显微结构与性质118

4.1.1 硅砖的组成、结构及对性质的影响118

4.1.2　硅砖的性质120

4.2　硅砖生产的物理化学原理122

4.2.1 SiO2的同质多晶转变122

4.2.2　矿化剂的作用123

4.2.3 外加物的引入和作用126

4.3　硅砖的生产工艺要点126

4.3.1 原料126

4.3.2　颗粒组成的选择127

4.3.3　烧成曲线的制定128

参考文献129

5　Al2O3-SiO2系耐火材料130

5.1 Al2O3-SiO2耐火材料的相组成与性质130

5.1.1 Al2O3-SiO2耐火材料的组成130

5.1.2 莫来石132

5.1.3 Al2O3-SiO2-杂质氧化物相平衡分析及对铝硅系材料组成与性能的影响135

5.1.4　莫来石-高硅氧玻璃复合材料138

5.2　黏土质耐火材料139

5.2.1　黏土原料139

5.2.2　黏土砖的生产工艺要点142

5.2.3　黏土砖的性质143

5.3　半硅质耐火材料144

5.3.1　蜡石原料144

5.3.2　半硅质砖的生产工艺要点145

5.3.3 半硅质砖的性能特点与应用146

5.4　高铝质耐火材料146

5.4.1 高铝矾土原料146

5.4.2 高铝质耐火制品的生产工艺149

5.4.3 高铝质耐火制品的显微结构与性质149

5.5　硅线石族矿物及其应用150

5.5.1 硅线石族矿物的特性151

5.5.2　硅线石族矿物的应用153

5.6　莫来石及莫来石质复合耐火制品155

5.6.1 莫来石的制备155

5.6.2　莫来石制品及相关复合材料的生产与性质156

参考文献158

6　碱性耐火材料159

6.1　镁质耐火材料159

6.1.1 与镁质耐火材料有关的物系159

6.1.2　镁质耐火材料的化学组成对性能的影响165

6.1.3 镁质耐火材料的结合相及其显微结构对性能的影响166

6.1.4　镁质原料171

6.1.5　镁砖生产工艺175

6.1.6　镁砖显微结构与性能176

6.2　镁铬质耐火材料177

6.2.1 镁铬质耐火材料的化学矿物组成及对性能的影响177

6.2.2　镁铬质耐火原料180

6.2.3　镁铬质耐火制品180

6.2.4　镁铬砖的六价铬污染及对策184

6.3　镁铝尖晶石质耐火材料185

6.3.1 方镁石-尖晶石耐火材料185

6.3.2 刚玉-尖晶石耐火材料191

6.3.3　镁铝尖晶石的性能与制造195

6.4　白云石质耐火材料197

6.4.1 与镁钙质耐火材料有关物系的相平衡198

6.4.2　镁钙质耐火材料的抗水化措施202

6.4.3 白云石耐火原料205

6.4.4　镁钙质耐火制品206

6.4.5　镁钙质耐火制品的性能206

6.5　镁橄榄石质耐火材料209

6.5.1　原料及其性质210

6.5.2　镁橄榄石质制品的生产工艺要点211

6.5.3　改性镁橄榄石质制品212

参考文献212

7　氧化物-碳复合耐火材料214

7.1 概述214

7.2　碳-氧化物复合耐火材料相关物系热力学214

7.2.1 碳-氧系化学反应214

7.2.2　碳-耐火氧化物反应220

7.2.3　非氧化物-氧的反应224

7.3　炭材料225

7.3.1　碳的同素异形体与相图225

7.3.2　炭素材料的结构及性能227

7.4　结合剂230

7.4.1 沥青231

7.4.2　树脂234

7.4.3　其他有机结合剂246

7.5　碳复合耐火材料添加剂247

7.5.1 添加剂与碳的亲和力（碳势）248

7.5.2　添加剂与氧的亲和力（氧势）248

7.5.3 降低碳损失与降低气孔率249

7.5.4　提高碳复合耐火材料的强度250

7.5.5　促进无定形炭的结晶251

7.5.6　形成保护层提高抗氧化及抗侵蚀能力252

7.6　镁碳质耐火材料253

7.6.1 镁碳质耐火材料的性能254

7.6.2　原料选取原则254

7.6.3　镁碳质耐火材料的生产257

7.6.4　低碳镁碳质耐火材料259

7.7　镁钙碳质耐火材料260

7.7.1 镁钙碳质耐火材料的特性260

7.7.2　镁钙碳质耐火材料的生产工艺及要点262

7.8　铝碳质耐火材料263

7.8.1 铝碳质耐火材料的性能264

7.8.2 生产铝碳质耐火材料的原料及工艺流程264

7.9　铝锆碳质耐火材料266

7.9.1 铝锆碳质耐火材料用原料特征267

7.9.2　铝锆碳质耐火材料用锆系原料及特性267

7.10　铝镁碳质耐火材料268

7.10.1 铝镁碳质耐火材料的性能268

7.10.2　制备铝镁碳质耐火材料的主要原料269

7.11　铝碳化硅碳质耐火材料269

参考文献270

8　不定形耐火材料272

8.1　不定形耐火材料的分类272

8.2　不定形耐火材料的流变学基础与作业性能273

8.2.1 不定形耐火材料作业性能的流变学基础273

8.2.2　不定形耐火材料的作业性能278

8.3　粒度组成与颗粒形状对不定形耐火材料性能的影响282

8.4　不定形耐火材料的结合剂287

8.4.1 不定形耐火材料结合剂的分类287

8.4.2　铝酸钙水泥288

8.4.3 p-Al2O3结合剂294

8.4.4　磷酸及磷酸盐结合剂295

8.4.5 水玻璃结合剂304

8.4.6　硫酸盐和氯化物结合剂310

8.4.7　软质黏土结合剂313

8.4.8　硅酸乙酯结合剂315

8.4.9　氧化硅微粉结合剂316

8.4.10　硅溶胶结合剂319

8.4.11 有机结合剂320

8.5　不定形耐火材料的外加剂323

8.5.1 减水剂324

8.5.2　促凝剂与缓凝剂325

8.6　浇注耐火材料328

8.6.1 浇注料的生产过程329

8.6.2　铝-镁质浇注料333

8.6.3 Al2O3-SiC-C系浇注料335

8.6.4　轻骨料浇注料337

8.6.5　钢纤维增强浇注料338

8.6.6　耐酸浇注料与耐碱浇注料339

8.7　喷射耐火材料339

8.7.1 干式喷射法340

8.7.2　湿式喷涂法340

8.7.3　喷射耐火材料342

8.8 可塑料344

8.9　捣打料345

8.10　干式料345

8.10.1 刚玉、硅酸铝质与铝-镁质干式料346

8.10.2　碱性干式料347

8.11 挤压料348

8.11.1 炮泥349

8.11.2　压注料351

8.12　耐火涂料352

8.12.1 中间包涂料352

8.12.2　热辐射涂料353

8.12.3　防氧化涂料354

8.12.4　其他品种涂料354

8.13　耐火泥浆354

8.13.1 硅质泥浆355

8.13.2　硅酸铝质耐火泥浆355

8.13.3　碱性耐火泥浆356

8.13.4　碳化硅泥浆与碳质泥浆356

参考文献357

9　特种耐火材料359

9.1 概论359

9.1.1 特种耐火材料的概念及分类359

9.1.2　特种耐火材料的性能360

9.1.3　特种耐火材料的结构及用途363

9.2　纯氧化物制品365

9.2.1　氧化铝耐火材料365

9.2.2　锆质制品372

9.2.3　熔融石英制品380

9.2.4　氧化镁制品383

9.2.5　氧化钙制品386

9.3　非氧化物及其复合耐火材料390

9.3.1　概述390

9.3.2　碳化硅392

9.3.3 氮化硅与氮化物结合耐火材料397

9.3.4　硼化物413

9.3.5　硅化物415

9.4　金属陶瓷417

9.4.1 金属陶瓷的概念与制备方法417

9.4.2　氧化铝金属陶瓷418

参考文献424

10　隔热耐火材料425

10.1　隔热耐火材料的分类425

10.1.1　按化学矿物组成分类425

10.1.2　按使用温度分类425

10.1.3　按存在形态分类425

10.1.4　按结构特点分类426

10.2　隔热耐火材料的隔热原理与影响因素427

10.3　多孔隔热耐火制品429

10.3.1 隔热耐火制品的制造方法429

10.3.2 隔热耐火制品的性质436

10.4　纤维状隔热材料与制品448

10.4.1 非晶质硅酸铝质纤维448

10.4.2 晶质耐火纤维（多晶纤维）454

10.4.3 隔热耐火纤维制品456

10.4.4　耐火纤维板459

10.5　纤维隔热材料存在的问题与发展461

参考文献462

11　熔铸耐火材料463

11.1　熔铸耐火材料的显微结构与性能463

11.2　熔铸耐火材料生产的工艺过程465

11.2.1 熔铸耐火材料的生产流程简述465

11.2.2　熔炼466

11.2.3 浇铸467

11.2.4　铸件的凝固与退火469

11.3　熔铸耐火材料制品471

11.3.1 铝锆硅系熔铸耐火材料制品471

11.3.2　熔铸ZrO2耐火制品474

11.3.3　熔铸氧化铝耐火材料476

11.3.4　含Cr2O3的熔铸耐火材料478

参考文献478

12　用后耐火材料的再生利用480

12.1 用后耐火材料的利用途径与方法481

12.2　用后耐火材料的处理与加工482

12.3　用后耐火材料应用实例484

12.4　用后耐火材料的修复利用485

参考文献487