俄罗斯阻燃隔热新材料

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1、耐火隔热新材料I.材料的制取工艺与传统材料相比，这种耐火隔热新材料具有更高的使用性能。研制了专门工艺制取此种材料，如冷胀、自传播高温合成(CBC),或者二者结合起来。冷胀法无机复合材料的冷胀是在室温条件下进行的，无任何加热或特定条件。膨胀效果是基于两种或两种以上成份，并且可析出气态产品混合物的化学反应。自传播高温合成工艺自传播高温合成是基于流经凝聚相氧化剂一燃料系统无气燃烧原则。这样的反应系统右Ti+B，Si+C，Al+Fe2O3等。在类似系统中的燃烧可能实现多相燃烧的波状方式。在试剂(试剂沿样品移动)相互反应作用的狭窄区域内发生化学变化。在凝聚相中进行

2、自传播高温合成时，温度升至1500-4000^，燃烧波的锋面传播速度高达5-50mm/秒甚至更高。类似无气燃烧的条件是化学反应时释出的热量和燃烧物的热稳定性能。这些因素决定了最终产品的物理一化学结构，产品可保持高热量，以及不改变主要性能条件下的机械和化学负载。自传播高温合成过程的高速度确定了其:与传统方法相比具有高度生产效率。CBC-过程的优势：外部能耗小，技术方法和设备简单，过程快速，最终产品纯度高。所制取的最终产品具有广泛的使用性能：难熔性，耐高温耐腐蚀，在化学腐蚀环境和高速气流环境中具有高度的稳定性能。高耐磨性和机械强度。CBC制取的新品种耐火复合

3、材料中，莫来石材料具有特殊地位，它是在SiO2、金属铝粉和其他成份相互作用下形成的。不同于传统燃烧波引发方式，Al+SiO2中CBC过程的主要引发方式是初步逐渐加热所有材料至符合引发热化学合成反应的所需温度。CBC反应的引发温度为650-950°C,具体的引发温度取决于所选试剂的性能、离散度、成份的比例和系统的初始密度。在合成过程中有两种或几种化学成份元素或化合物的放热作用，这种放热相互作用在定向燃烧方式下进行。由于热化学合成的氧化还原反应，形成了莫来石结构，该结构符合化学分子式3Al203*2Si02o最终产品反应成份符合分子式mAl2O3*nSiO2

4、,这里m=65-70%，n=30-35%.在CBC过程中合成的化合物，如3Al2O3*2SiO2，5Al2O3*3TiB2，B4C，2Al2O3*3SiC等属于高耐火材料。可能制取多种CBC材料，如耐火制件，混凝土，保护强化涂层，筑砌砂浆等。冷胀法与CBC结合冷胀法与CBC结合可制取多种带有不同物理一化学、机械、热物理和使用性能的耐火隔热材料。可用冷胀法，同时使其保持CBC方式，建立特定的多孔结构，以制取表观密度0.3-2r/cM3或更高的材料。以这种工艺制取的耐火隔热材料见图1。可实际应用于铝硅酸盐耐火材料，作为用CBC工艺制取的涂层新材料，称之为保护

5、加强型氧化陶瓷涂层（OKn）。OKn涂在铝硅酸盐制件和金属炉内衬、锅炉设备、建筑材料制造炉等的隔热材料表面上。OKn应用领域有所扩大，而其表面的物化和机械腐蚀性能降低，耐火材料在静态和动态条件卞（包括循环条件，腐蚀介质条件，高温气流和尘流条件）的耐高温性能提高了50-100qC。OKn在700-850°C热力设备运行CBC反应引发过程中，形成于轻质或超轻耐火泥表面。涂层厚度-1-4MM，确切厚度取决于运行条件。所选具右物化性能和机械性能的成份的结合，使涂层具右各种使用性能。OKn特点是具有高耐火性（可达2000°C）＞机械强度、耐磨性、以及在燃烧和废烟气

6、腐蚀物中的耐酸碱性。本涂层改善了耐火材料的表面性能，主要体现在孔隙度降低到1.5-2倍（取决于材料的初始表观密度）。OKn涂层可大大提高热力设备内衬的使用寿命。氧化陶瓷化合物可包含莫来石，蓝晶石，氧化铝，碳化硅，氧化铬，硼化钦，氮化硼，氮化铝等。所选各种性能的原始成份的结合，可确保能够制取具有所需性能的复合涂层。基于CBC工艺，研制Y—系列用于维修复原的砌筑砂浆混合物。CBC-耐火砌筑混合物用于炉、锅炉、反应器等设备内衬，砌筑砂浆用于加固耐火泥、高铝氧及其他耐火制件。这种混合物加入添加物（如耐火制件的碎块），可制备用于维修内衬磨损部分，或者用作保护涂层的

7、轻型致密多孔耐火混凝土。这种砌筑砂浆混合物是由若干种矿物成份组成的低离散度无毒粉末。使用前应向混合物中加入液体玻璃，用法与普通砌筑砂浆一样。在炉内达到大约850aC的加热温度时，在砌筑缝中引发CBC反应，此时出现高温（1600-1800QC）燃烧定向波。在此情况下，短时间内发生多种成份混合物的熔化，浸透耐火材料表面大约0.5毫米。使用该种材料时没有出现制件表面脱落或缺陷。合成后溶液的耐火度达到1800°C,耐热度超过50个气动热循环。请特别注意不久前刚刚研制的特轻型耐火混凝土新产品，其名称为耐热特轻多孔CBC混凝土（XCE）。本材料具有一系列优势：密度很

8、低（200-600公斤/m3），良好的导热性能和吸热能力，机械强度高，耐火，耐热