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1、1含碳耐火材料炭素耐火材料石墨耐火制品碳化硅耐火材料其他含碳材料一、炭磚的制備工藝1.原料低灰分(小于8%)的無(wú)煙煤和灰分少、強(qiáng)度高、揮發(fā)分少而無(wú)水的煤焦、煤瀝青焦和石油瀝青焦。2.配料配料遵循粒度合理級(jí)配的原則。極限粒度根據(jù)制品大小及形狀而定。結(jié)合劑宜采用含碳較高的有機(jī)物,多采用軟化點(diǎn)為65—75℃中溫焦油瀝青。為降低成型溫度也可混以部分煤焦油。3.混練坯料在比結(jié)合劑軟化點(diǎn)高50一70℃的加熱條件下配練,混練時(shí)間要充分,以保證各級(jí)顆粒均勻分布,并使結(jié)合劑將顆粒粘結(jié).4.成型磚坯的成型以在熱態(tài)下進(jìn)行,然后冷卻定型。5.焙燒必須在隔絕空氣條件下進(jìn)行焙燒。在4
2、50℃開(kāi)始焦化,直到800℃焦化基本完成。最高燒結(jié)溫度,一般控制在1000—1300℃之間,并依制品尺寸及形狀適當(dāng)保溫。在隔絕空氣下緩慢降溫,以防坯體氧化和開(kāi)裂。冷卻后進(jìn)行機(jī)械加工,以獲得規(guī)定尺寸的制品。1.碳素耐火制品3二、炭磚的性質(zhì)與應(yīng)用1.炭磚的性質(zhì)只要在高溫下不與氧接觸,它就具有很高的高溫強(qiáng)度,抵抗高溫?zé)嶝?fù)荷的能力很強(qiáng)。它具有很低的熱膨脹性,導(dǎo)熱性很高,彈性模量很小,故耐熱震性很好。幾乎不溶于所有已知的酸、堿、鹽類及有機(jī)物的溶液中,耐化學(xué)溶劑、金屬液和熔渣侵蝕的性能非常優(yōu)越。由于碳易溶于熔融合鐵的金屬中,故炭磚與之接觸可使之增碳。2.炭磚的應(yīng)用可有
3、效地用于高溫下受化學(xué)溶液、熔融金屬和熔渣侵蝕的部位,用于溫度急劇變化之處效果也很好。但不宜用于高溫下與氧化性氣體和水蒸氣接觸之處。電阻較低,可作為電導(dǎo)體。它是供砌筑煉鐵高爐的爐底、爐缸、爐腹、爐身等處內(nèi)襯用的重要耐火制品。其中爐底用炭塊應(yīng)有良好的抗鐵水和抗渣性。三、炭糊用石油焦、瀝青焦或無(wú)煙煤、冶金焦為原料,經(jīng)混練制成炭糊??捎糜谄鲋繅K和構(gòu)筑整體內(nèi)襯。1.碳素耐火制品4一、石墨粘土制品的性質(zhì)與應(yīng)用具有較高強(qiáng)度,有相當(dāng)高的耐金屬液和熔渣侵蝕的能力,熱膨脹性較低,導(dǎo)熱性較高,耐熱震性也較強(qiáng)??勺鳛橹苯咏佑|融熔金屬的耐火材料。如石墨坩堝廣泛用作熔煉金屬的容器。
4、鋼液澆注用的塞頭磚、水口磚以及盛鋼桶內(nèi)襯磚等廣泛采用石墨粘土制品。石墨粘土制品有石墨粘土坩堝、蒸餾罐、鑄鋼用塞頭磚、水口磚以及盛鋼桶磚等。其中使用最廣泛的為石墨粘土坩堝。二、其他石墨耐火制品SiC—C系材料。剛玉、ZrO2等結(jié)合石墨制品。2.石墨耐火制品53.碳化硅耐火制品碳化硅耐火制品是以碳化硅(SiC)為原料和主晶相的耐火制品。制品的許多性質(zhì)都取決于碳化硅的性質(zhì)。碳化硅為瘠性料,必須由結(jié)合劑將其粘結(jié)為整體,故結(jié)合劑的性質(zhì)和粘結(jié)形式對(duì)制品的性質(zhì)有相當(dāng)大的影響。碳化硅耐火制品分類粘土和氧化物結(jié)合碳化硅制品;碳結(jié)合碳化硅制品;氮化物結(jié)合碳化硅制品;自結(jié)合和再
5、結(jié)晶碳化硅制品;半碳化硅制品63.碳化硅耐火制品煙氣脫硫霧化噴嘴窯具是指在工業(yè)窯爐中循環(huán)使用、用于支撐或保護(hù)被燒產(chǎn)品的耐火制品。吊燒窯具74.其他含碳材料一、C-C復(fù)合材料飛機(jī)、汽車剎車片航天飛機(jī)隔熱防護(hù)材料防彈裝甲碳納米管特長(zhǎng)強(qiáng)度重量比大出色的耐熱性和抗熱沖擊阻力較小的熱膨脹系數(shù)較低的導(dǎo)熱率(耐熱鋼的1/3)高純度重量輕,高溫強(qiáng)度高碳納米管的強(qiáng)度為鋼的100倍,重量則只有鋼的1/6“發(fā)現(xiàn)號(hào)”的耐熱瓦碳基盤式剎車片鼓式剎車片84.其他含碳材料二、金剛石制品砂輪鉆頭鋸片我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量已達(dá)10億克拉,占世界總產(chǎn)量的60%以上。無(wú)論是國(guó)產(chǎn)金剛石還是其制品,質(zhì)
6、量均屬中低檔,與發(fā)達(dá)國(guó)家質(zhì)量水平差別較大。94.其他含碳材料三、超硬碳化物薄膜和材料金屬型碳化物,尤其是IVB、VB、VIB族金屬碳化物的熔點(diǎn)都在3273K以上,其中碳化鉿、碳化鉭分別為4160K和4150K,是當(dāng)前所知道的物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的。大多數(shù)碳化物的硬度很大,它們的顯微硬度大于1800kg·mm2(顯微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬質(zhì)合金和硬質(zhì)化合物,顯微硬度1800kg·mm2相當(dāng)于莫氏一金剛石一硬度9)。許多碳化物高溫下不易分解,抗氧化能力比其組分金屬?gòu)?qiáng)。碳化鈦在所有碳化物中熱穩(wěn)定性最好,是一種非常重要的金屬型碳化物。然而,在氧化氣氛中,所有碳
7、化物高溫下都容易被氧化,可以說(shuō)這是碳化物的一大弱點(diǎn)。應(yīng)用:刀具,刀具表面涂層1011