钼及各种钼制品的用途
黑色材料
合金钢、不锈钢、工具钢及铸铁是钼的主要应用领域,其生产量决定着钼的需求,钼在上述钢铁中的作用如下:
● 降低冷却速率至适当值获得一种硬马氏体组织,因而提高了大截面构件的强度、硬度和韧性;
● 降低回火脆性;
● 抗氢脆;
● 抗硫化物引起的应力开裂;
● 提高高温强度;
● 改善不锈钢的防腐性,特别是防氯化物点蚀;
● 改善高强度低合金钢的焊接性能。
有色合金
在大多数超合金及许多镍基、钛基合金中,钼是一种重要的添加元素。在高温下钼能有效加速固体强化,防止氯化物点蚀,提高在还原液中的防腐性能。
钼基合金
钼及钼合金的用途十分广泛,这是因为它有许多特性,如强度高(2000℃),热膨胀系数低,优良的导热与导电性能,对熔融玻璃、熔盐及熔融金属有较高的防腐性,还可提高薄涂料的耐磨性。
钼 钢
钼是一种特殊钢合金元素,钼不仅将其许多优良性能带入了钢中,而且也很容易地添加到熔融金属中。往钢中添加氧化钼、钼铁或含钼废钢,能大大减小熔炼损耗。
1997年按最终用途分类的钼的消耗量(总钼含量:115000吨)
渗碳钢
钼(0.15%~0.30%)被用于渗碳钢中,可提高心部低碳部分的可硬化性,同时可增加高碳部分的韧性。对于大截面的零件,如齿轮等,尤其有效。在渗碳过程中钼不被氧化,作为有效的硬化剂,钼不会导致表面产生裂纹和剥落。
用Hastelloy CW6M 铸造的含钼达到20%的可耐高温严重腐蚀的阀门
高温钢
相对于其它合金元素,钼原子很大。所以,它是非常有效的强化剂,可提高钢的蠕变强度到能够在600℃左右使用的程度。它的尺寸有效地阻止了砷原子向晶界的迁移,从而防止了回火脆性。氢扩散也被阻止并使氢致开裂的程度减低到极小。
应用了钼的这些特性的最早的一种高温钢是0.50% C- Mo钢。它已被含钼0.50%~2.0%的Cr-Mo系列钢取代。2.25Cr-1.0%Mo钢是一种主力合金钢,广泛用于石油精炼厂、发电厂和石化厂的设备中。
高强度低合金(HSLA)钢
钼对低碳微合金HSLA钢的发展起了重要的作用。添加0.1%~0.3%的钼可细化针状铁素体晶粒组织,并可增强从其它合金元素获得的沉淀硬化效果。
不必进行强化热处理,HSLA钢就能获得450~600 MPa(65~85 ksi)的高屈服强度。由于塑脆性转变温度低至-60 ℃,这些材料被大量用于修建通向遥远的北极油气田的管道。较薄尺寸的含钼HSLA钢具有良好的可成形性,它们的高强度/重量比使其成为理想的汽车构件材料。
石油工业管材
对石油新来源的不断探索已使深油层的开发和发展成为必要,而深油层经常受到腐蚀性的二硫化氢、二氧化碳和高氯化盐水的污染,因而含钼0.15%~0.25%的AISI 4100系列Cr-Mo钢被广泛应用。经改进的含钼0.4%~0.6%的4140系列是对硫化物应力蚀裂(SCC)最具抵抗力的低合金钢,可用于含硫井。随着钻井深度的加深及使用条件的不断恶化,含钼更高的不锈钢和镍基合金,如合金C -22(13% Mo)和合金C -276(16% Mo)的应用将不断增加。
不锈钢
由于铬可在钢表面自然形成薄的具有保护作用的钝化膜,所以不锈钢具有耐蚀性。钼可使此钝化膜更强固,并可在钝化膜被氯化物破坏时使其迅速再生。钼含量的增加可提高不锈钢上麻点及裂缝的抗蚀性。
316型(2%~3% Mo)是最广泛应用的含钼不锈钢。它被指定用作食品处理和加工及医药品生产使用的罐、管道和热交换器材料。增加钼含量可增强对空气中的氯化物的抵抗作用,所以316型可用作海上及海岸周围建筑的选择材料。316型被用于包覆伦敦Canary Wharf 建筑物和世界上最高的建筑物-位于马来西亚吉隆坡的Petronas 塔的外层。
双相不锈钢(3%~4% Mo)强度高并对氯化物应力腐蚀开裂具有优良的抗性。最初在石油天然气工业中用作输送管的多用途不锈钢现在被更多地应用于化学加工和石油化学工业,并用作纸浆造纸工业的蒸煮器。
最具抗蚀性的不锈钢含6%~7.3%Mo。这类合金钢被用作发电厂的冷凝器、海底管道以及核发电厂的关键部件,如工业用水管道。1996年在南韩的一个火力发电厂中,选用含Mo 6%的不锈钢用于装有20多个烟气脱硫洗涤器的吸收塔上。
麻点/隙间腐蚀
钝态氧化铬层在晶界附近和非金属夹杂物附近非常敏感,可形成微电池并迅速产生麻点。缺氧区域,如垫圈下或搭接处,对类似的腐蚀是很敏感的,而它通常被称作隙间腐蚀。
钼是防止麻点腐蚀及隙间腐蚀的最有效的成本最低廉的合金元素。暴露在高温下的腐蚀介质中,尤其是含氯化物和硫化物的腐蚀介质中的不锈钢,其中若有外加的或残余的拉应力存在,应力腐蚀开裂(SCC)就会发生。增加钼含量是提高钢抗应力腐蚀开裂的一种最有效的方法。
上图示出了在北卡罗来纳大西洋上的LaQue Corrosion Services 的海上大气测试设备上暴露了56年的304型(不含MO)和316型(含3%~4% Mo)测试板。316型未被腐蚀,在非常恶劣的环境下保持优良状态长达半个多世纪。不含钼的不锈钢被严重腐蚀。此照片形象地反映了不锈钢中添加钼的有益效果。
在极其恶劣的操作环境中工作的发电厂的洗涤器、纸浆造纸及化学加工中的设备需要采用含钼量非常高的合金。含钼非常高的合金包括典型的含6%~8%Mo的合金和含10%~16% Mo的镍基合金。
工具钢和高速钢
钼的最早应用之一是在工具钢及高速钢中用作钨的替代物,很有效且成本低廉。钼的原子量大约是钨的一半,所以1%的钼大致相当于2%的钨。由于这些高合金钢被用于金属零件的加工、切削和成形,所以必须在较大的温度范围内兼具高硬度、高强度和高韧性。
工具钢
钼可提高工具钢的硬度和耐磨性。通过降低"临界冷却速率",钼可促进最佳马氏体基体的形成,甚至可用于在不扭曲或不开裂的情况下不能迅速冷却的大块复杂铸件上。钼可与铬之类的元素合用形成特别硬的耐磨碳化物。
由于对工具钢的性能要求不断提高,所以其含钼量也就不断增加。
Mo%
塑性铸造钢
0.5(最大)
冷变形钢 0.5~1.0
热变形钢 3.0(最大)
高速钢
当工具钢中钼、钨和钒的总含量大于7%且含碳量大于0.6%时,被称为高速钢。此术语是对其能够"高速"切割金属的性能的描述。直到20世纪50年代,含钨18%的T-1还是首选的切削钢,但是可控气氛热处理炉的出现使钼全部或部分取代钨成为现实,且十分经济有效。
选定的高速钢的典型成分(%)
级别 C Cr Mo W V
T-1 0.75 - - 18.0 1.1
M-2 0.95 4.2 5.0 6.0 2.0
M-7 1.00 3.8 8.7 1.6 2.0
M-42 1.10 3.8 9.5 1.5 1.2
添加5%~10%的钼可有效地使高速钢的硬度和韧性达到最佳,并在切割金属时产生的高温下保持这些特性。钼还有一个优点:在高温下,如果铁和铬的初生碳化物在尺寸上迅速长大,那么钢就会变软变脆。
钼,尤其是与钒结合的钼,可将碳化物重组为在高温下较稳定的微小的二次碳化物,从而使钢的软化脆化程度减低到最小。
高速钢的最大用途是用于制造各种切削工具:钻头、铣刀、齿轮刀具、锯条等。
通过在高速钢表面涂敷薄的但很硬的碳化钛涂层,高速钢有用的切削特性将被进一步提高,该种涂层可减少磨损、提高耐磨性,从而提高切削速度并延长工具寿命。
含钼高速钢的特别高温磨损性能使其在汽车阀门镶嵌件和凸轮环的新领域的应用很理想。
铸 铁
钼可通过降低珠光体转变温度来提高铸铁的强度和硬度。它还可提高高温下的强度和蠕变阻力。含钼2%~3% 的高铬铸铁比不含钼的高铬铸铁显示出了更大的冲击韧性,且在恶劣的磨蚀条件下应用很理想,比如,在采矿、铣削、破碎等过程中的应用。这些铸铁具有合格的性能,这就不必进行费用高昂的热处理,使其成为其它磨擦材料的价格低廉的替代物。降低奥氏体形成元素比如镍和锰的含量,还能将低温奥氏体的保持力--引起过早损毁的潜在原因减低到最小。
硅含量达到4%,钼含量达到1%的高Si-Mo塑性铁的应用越来越引起人们的兴趣。它们能在600℃工作的良好强度使其成为在高温应用中合金含量较高的铁和钢的有效的价格低廉的替代物,如在涡轮增压器外壳、发动机排气歧管和加热炉构件中的应用。经奥氏体淬火的球墨铸铁具有独特的显微组织,其强度超过了1000 MPa(145 ksi ),且具有良好的冲击韧性。它们的特异性能使其在特殊应用中很理想,如发电、船发动机和大型采矿设备需要的大齿轮和机轴。
粉末冶金
提高高速钢之类的高合金铸锭材料中的合金含量的最主要限制是在慢冷却过程中有偏析倾向。粉末冶金技术使钢液雾化为微滴,微滴冷却得极其迅速,防止了内部偏析的发生。通过这些颗粒的凝结产生的钢具有相当均匀的显微组织,与同等的传统品牌的钢相比,它具有无数的优点。许多粉末冶金(PM)高速钢、不锈钢和镍基合金已大量投入市场,而且这种技术预示将来可能生产出高合金钢的新一代产品。
在超耐热合金工业中,粉末冶金(PM)技术能够生产出高合金含量的关键零 件,如燃汽轮机部件。上图 在微电子器件中用于热处理的Mo/Cu和W/Cu散热片
钼基合金
钼金属通常是采用粉末冶金技术生产出来的,钼粉被流体静压力压制成生坯并在约2100 ℃烧结。
在870~1260 ℃的范围内进行热加工。当钼在空气中在约600 ℃以上被加热时形成挥发性的氧化物,所以它的高温应用被局限在无氧化或真空环境中。 右下图为含钼量高的蒸汽涡轮机转轴的钢质叶片
钼合金在高温(达到1900 ℃)下具有良好的强度和机械稳定性。它们的高延展性和韧性使其对缺陷和脆性断裂的容限比陶瓷要高。
钼合金的独特的性能使其具有多种用途:
·高温发热元件、辐射防护屏、挤压模具、锻造模具等;
·用于临床诊断的旋转X-射线阳极;
·耐熔融玻璃腐蚀的玻璃熔化炉电极和零件;
·用作半导体芯片防振垫的散热器,其热膨胀系数与硅相匹配;
·溅射层,只有几埃(10-7 mm)厚,用作集成电路芯片的门及互连;
·喷射涂层,用于汽车活塞环和机器零件,以减低摩擦改善磨损。
钼与其它金属组成合金可有许多专门用途:
·钼-钨合金以其对熔融锌的优越的耐蚀抗性而闻名;
·包覆铜的钼可用作具有低延伸率、高传导率的电子电路板;
·Mo-25%Re合金用作火箭发动机元件和液体金属热交换器,它们必须在室温下具有可延展性。
钼粉的球状团聚物
超耐热合金和镍基合金
钼提高了不锈钢的耐蚀性,同样它也能增强镍基合金的抗腐蚀性和机械性能。许多含钼量高、耐蚀性强的镍基合金被广泛地应用在许多领域。
钼在超高温合金中是非常有效的基体强化剂,超高温合金使喷气发动机成为现实。钼(达到5%)强化了镍基体并通过将镍基与γ初析出相分割开来扩充其工作温度。这些合金被广泛用于旋转构件中,如涡轮机叶片及喷气发动机的涡轮圆盘。高钼合金,如X合金(含钼9%),应用于许多固定的燃烧构件中。现今的超高温合金占喷气发动机重量的三分之一以上。Stellite21,一种含钼5%的钴基熔模铸造合金,对体液具有良好的抗腐蚀性,被广泛地用于制造假肢。
钛基合金
α-β型钛基合金中通常添加不超过5%的钼。这些材料可被有效地热处理至强度超过1000 MPa(145 ksi),用作航空工业的发动机的空气压缩机及要求低重量、高强度和高耐蚀性的构件中。
化学应用
钼基化学制品具有在+4、+5和+6氧化态之间转变的多种化学性能。由钼酸盐制造的材料包括氧化催化剂,具有感光性和半导电性能。通过对钼化学性质的研究,钼的许多性能为其提供了发展的机会和新的工业性应用。钼化合物通常可用作毒性元素的安全的替代品。
催化剂
钼基催化剂的应用很广泛。当与钴和镍结合时,钼被用于石油工业,因为它能够将通常存在于原油中的有机硫化合物中的硫去除。由于世界原油供应的进一步扩大及低硫原油的越来越少,钼基催化剂的应用将会增加。钼催化剂在有硫存在的情况下,能够将对废料进行高温分解产生的氢和一氧化碳转换为醇类,否则可致贵金属催化剂中毒。钼还将煤转换为液态。钼不仅可用于经济的燃料精炼,而且在为我们提供一个较安全的环境方面做了贡献,因为它排硫量较少。
作为选择性氧化催化剂的一个成分,钼可将丙烯、氨水和空气转换为丙烯腈、乙晴和其它化学品,这些材料对塑料和纺织工业很重要。
颜 料
钼酸盐由于具备两种特性而被采用,即稳定的成色和耐蚀性能。
钼橙具有光和热稳定性,颜色从鲜红色-橙色到红色-黄色,被用于颜料和墨水、塑料、橡胶产品、及陶瓷中。磷钼酸,被用来沉淀染料Mithyl Violet(甲紫)和Victoria Blue(维多利亚蓝)。白色的缓蚀颜料被用作底漆。
缓蚀剂
钼酸钠由于在较大的Ph值范围内在低碳钢中具有缓蚀作用而取代铬酸盐几十年了。钼酸盐毒性非常低,而且是对通常添加在缓蚀剂中的有机添加剂有很弱腐蚀性的氧化剂。在空调冷却水和加热系统的构造中,保护低碳钢以防腐蚀是其主要用途。钼酸盐溶液可防止钢件在加工过程中生锈,并被用在水基液压系统中。还可用作汽车发动机防冻剂的添加剂。
缓蚀颜料,主要是钼酸锌,也有钙和锶的钼酸盐,被用作工业颜料。这些颜料是白色的,可用作底漆或其它颜色的调配剂。(右图 二硫化钼薄膜横截面的片状结构)
抑烟剂
在电子工程中,导线和电缆的绝缘层可能对消防人员及在飞机和医院中的人造成烟火危害。八钼酸铵与聚氯乙烯合用会抑制烟尘的形成。随着录像机、电话和计算机网络的不断增加,这些应用也会不断增加和发展。
润滑剂
二硫化钼是最常见的钼的自然形态,从矿石中提取净化后直接用作润滑剂。由于二硫化钼为层状结构,因而是一种很有效的润滑剂。这些分层能够在彼此间相互滑动,允许在钢面和其他金属面上流动自如,即使在重压下也是如此,如轴承表面。因为二硫化钼是地热作用形成的,它具有承受热压的化学稳定性。少量的硫与铁反应并形成一个硫化物层,该硫化物层与硫化钼是相容的,保持润滑膜。二硫化钼对许多化学品具有惰性,并在真空下会完成其润滑作用,而石墨则不能。
二硫化钼与其它固体润滑剂相比有许多独特的性能,包括:
● 二硫化钼不同于石墨,它的摩擦系数低(0.03~0.06),不是吸附膜或气体所致,润滑性是它本身所固有的;
● 与金属的亲和力强;
● 具有膜成型结构;
● 屈服强度高达3450 MPa(500千磅/平方英寸);
● 在大多数溶剂中具有稳定性;
● 在空气中, 低温350℃下有极好的润滑性能(在1200℃惰性或真空条件下)
钼的化合物和水溶性的硫化合物溶液混合后在切削液和金属成型材料中具有润滑性和缓蚀性。油溶性的钼硫化合物,如硫代磷酸盐和硫代氨基甲酸盐,能避免发动机的磨损、氧化和腐蚀。有好几个商业制造厂家都生产这些润滑添加剂。
钼含量 产品类型 用途
1‐20 润滑脂:制造、采矿和运输 滚珠和辊子轴承及滚柱轴承、齿槽、底盘及传送器
20‐60 糊状物:矿物或合成碱 机器的装配,齿槽、齿轮、万向节、金属成型
0.5‐5 工业油和发动机油或合成液 所有汽车和工业齿轮、减压器、凸轮等
1‐20 水性悬浮液 金属加工及工艺、加工润滑剂、螺纹、导轨、包装、压模铸造
达85 胶粘涂料:空气或热愈合的有机或无机涂料 螺纹、工具、开关琐、阀门、导轨、加工润滑剂、金属加工
1‐40 金属加工混用化合物、肥皂、粉末等 挤压、冷成型、拉丝、深冲压
10‐100 纯粉末或混合粉末 冲裁、冲压、成型、继电器、开关、封装
复合材料
1‐10 摩擦产品、烧结的铜制动器 、半金属和非石棉垫 飞机、汽车和火车的刹车衬垫及离合器摩擦片
1‐30 塑料、橡胶及金属复合材料 齿轮、导轨、轴承垫圈、0形圈
钛的用途有:
1、钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性,故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管。
2、在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。
3、钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。
4、钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。
5、在医疗中,钛可作人造骨头和各种器具。
6、钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。
钛产业链可以分为以下四个部分:
1、钛铁矿、金红石等原始矿产的选矿,通过物理方法取得品位更高的精矿。
2、通过对精矿的再加工提纯,制取高纯度的二氧化钛,用于钛白粉行业。
3、通过对二氧化钛的氧化、还原等工艺手段生成四氯化钛,制取中间产品海绵钛。
4、通过对海绵钛的熔铸加工,制取晶体结构致密的钛锭,用于生产钛材及各种钛合金。
以上内容参考:百度百科-钛
海绵钛就是金热还原法生产出的海绵状金钛。纯度%(质量)为99.1~99.7。杂质元素%(质量)总量为0.3~0.9,杂质元素氧%(质量)为0.06~0.20,硬度(HB)为100~157,根据纯度的不同分为WHTiO至MHTi4五个等级。
海绵钛为制取工业钛合金的主要原料,海绵钛生产是钛工业的基础环节,它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。
氯化工艺
四氯化钛主要用作生产海绵钛、钛白粉及三氯化钛。其制取方法很多,主要有沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化3 种方法。沸腾氯化是现行生产四氯化钛的主要方法(中国、日本、美国采用),其次是熔盐氯化(独联体国家采用),而竖炉氯化已被淘汰。沸腾氯化一般是以钙镁含量低的高品位富钛料为原料,而熔盐氯化则可使用含高钙镁的原料。
1、沸腾氯化
沸腾氯化是采用细颗粒富钛料与固体碳质(石油焦)还原剂,在高温、氯气流的作用下呈流态化状态进行氯化反应,从而制取四氯化钛的方法。该法具有加速气-固相间传质及传热过程,强化生产的特点。国内外沸腾氯化使用的原料有高钛渣、天然金红石、人造金红石等。
2、熔盐氯化
熔盐氯化是将磨细的钛渣或金红石和石油焦悬浮在熔盐(主要由KCl、NaCl、MgCl2 和CaCl2 组成)介质中,并通入氯气,从而制取四氯化钛的方法。
一般也可使用电解镁的废电解质,在973K~1073K 条件下充入氯气,故氯化反应的速度受到熔体的性质、组成,还原剂的种类,原料的性质,氯化温度,氯气浓度及通入速度,熔体高度,配碳量等因素的影响。
以上内容参考:百度百科-海绵钛
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钛渣主要用于海绵钛、电焊条、钛白粉生产的原料,其中90%以上用作钛白粉生产原料。
钛白粉学名二氧化钛(TiO2),是一种白色无机颜料,具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品及食品添加和医药等工业
钛白粉的工业污染相当严重,挥发刺激性气味,所以钛白粉工厂不能建在人口稠密区
一般来说,影响盐雾前表面电阻的因素有四个:
1、离型剂是否处理干净
2、酸洗部分如果是有机酸的话,残膜是否处理干净
3、中和的程度,是否产生氧化膜
4、成膜厚度,以及质量
所以,工艺方面只能从这四方面去考虑调整
另外,个人认为表面电阻跟压铸方面也有很大关系,不知道贵公司的压铸条件怎么样,如果不尽乎人意的话,酸洗时间不能太长,而成膜部分时间应该适当拉长些。
至于配方方面,酸洗还是建议用有机酸,会比较稳定,毕竟镁合金很容易过蚀,皮膜方面的话适当减少盐类成分,尽量把皮膜做薄会好些,希望回答对LZ有帮助
一、按普通与特种分类
分为普通和特种耐火材料两大类。
(1) 普通耐火材料是指用于冶金炉、水泥窑、玻璃窑等热工窑炉炉衬的常规制品,多半由天然原料加工而成。普通耐火材料按化学特性分为酸性、中性和碱性。
(2) 特种耐火材料是在传统的陶瓷和一般耐火材料的基础上发展起来的新型无机非金属材料。特种耐火材料用料纯度高,多为氧化物、化合物和高温复合材料,用于特殊的窑炉、冶炼高炉等高温没备的特殊部位。
特种氧化物耐火制品有氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆、氧化铀、氧化镁、氧化铈和氧化钍等,熔点在2050~3050℃。
特种化合物耐火制品有碳化物(碳化硅、碳化钛、碳化钽等)、氮化物(氮化硼、氮化硅等)、硼化物(硼化锆、硼化钛、硼化铪等)、硅化物(二硅化钼等)和硫化物(硫化钍、硫化铈等)。它们的熔点为2000~3887℃,其中最难熔的是碳化物。
特种高温复合耐火产品主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。
二、按是否定型分类
按产品出厂前交货形状分为定型产品和不定型产品。凡称为砖者均为定型产品。各种浇注料、补炉料、捣打料、火泥等均为不定型产品。
(1) 定型产品可分为致密型和隔热型。
耐火砖属于致密型制品,混凝土虽是定型交货产品,但它属于不定型产品。
定型产品按照制品的外形又可分为块状(标准砖、异形砖等)、特种形状(坩埚、匣钵、管子等)、纤维状(硅酸铝质、氧化锆质和碳化硼质等)。
(2) 不定形耐火材料是一种不经煅烧的新型耐火材料,其耐火度不低于1580℃。
不定形耐火材料由耐火骨料和粉料、结合剂或另掺外加剂一定比例组成的混合料,能直接使用或加适当的液体调配后使用。如耐火泥、浇灌料和捣打料等。
三、按耐火度高低分类
耐火材料由多种矿物组成,各种矿物自有熔点,在高温下它们或者共存,或者生成第三者矿物,出现低共熔融温度。耐火度是低共熔融状态下的温度,但要高于低共熔融温度。耐火度指标越高。表明抵抗高温能力越好,用耐火度指标高低将耐火材料分成“普通”、“高级”和““特级”三档。
(1) 普通耐火度制品:耐火度1580~1770℃,耐火度1580~1770℃相当于SiO2-Al2O3二元系中Al2O315%~45%耐火制品,组成原料的主要矿物是高岭石。
(2) 高级耐火度制品:耐火度1770~2000℃,高铝砖、莫来石砖、普通镁质制品、镁铝砖、普通镁铬砖、橄榄石砖属于这个档次。
(3) 特级耐火度制品:耐火度大于2000℃,纯氧化物制品、熔铸制品、高纯直接结合镁铬砖、尖晶石砖、非氧化物制品等属于这个档次。但有些产品(用合成料)虽然耐火度并不是太高,但技术含量却非常高,是名符其实的特级耐火材料。
目前,耐火材料界很少使用这个分类方法,它过于简单的表述了耐火材料的技术性能。
四、按主晶相、酸碱性质分类
(1) 酸性制品:这类产品中以石英氧化硅(SiO2)为主要成分(第一相),SiO2属酸性氧化物,因而得名。
硅砖是含氧化硅93%以上的硅质制品,是酸性材料的常用代表产品。硅砖使用的原料有硅石、废硅砖等。它的主要特点是抗酸性炉渣侵蚀能力强、荷重软化温度高、重复煅烧后体积不收缩甚至略有膨胀,但易受碱性渣的侵蚀,抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。
半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中SiO2含量60%到80%,是半酸性材料。
粘土砖以耐火粘土为主要原料,含有30%~46%的氧化铝,属弱酸性耐火材料。耐火度1580~1770℃,抗热振性好,对酸性炉渣有抗蚀性,应用广泛,是目前生产量最大的一类耐火材料。
(2) 碱性制品:以MgO、CaO为主晶相,因MgO、CaO是碱土氧化物,故而称为碱性耐火材料。
碱性耐火制品的熔点(耐火度)高,抗碱性渣(C/S>2)和铁渣侵蚀能力很强,属于高级耐火材料,但它们易于水化。镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖等产品,主要化学成份也是MgO和CaO,也属于碱性材料。
碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备上。
镁砖是碱性耐火材料的代表,它含氧化镁80%~85%以上,以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂(由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成)等。纯氧化镁的熔点高达2800℃,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。
20世纪50年代中期以来,由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶,碱性耐火材料的产量逐渐增加,粘土砖和硅砖的生产则逐渐减少。
(3) 中性制品:以莫来石、刚玉或碳(Al2O3、ZrO2、CrO3、SiC)为主晶相,在高温下能较好地抵抗酸性炉渣、碱性炉渣、熔剂和其他耐火材料化学侵蚀的耐火材料。
严格地说,中性耐火材料仅指碳质耐火材料,包括炭砖、石墨碳化硅制品等。也有将高铝质耐火材料归于这一类的Al2O3含量较高的高铝质耐火材料,如硅线石砖、莫来石砖、刚玉砖等是偏酸性而趋于中性的耐火材料。近年发展起来的铝碳砖、锆碳砖、氧化铝-碳化硅-碳砖、氮化硅结合碳化硅砖等碳化硅质品种,也属于中性耐火材料。
中性耐火制品可用作高炉的炉底、炉缸和炉腹的衬里,铝电解槽、电石炉和铁合金炉、盛钢桶、电镀槽、反应槽、高压釜等的内衬。
含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。
铬砖以氧化铬为主要成分,主要以铬矿为原料制成的,主晶相是铬铁矿。它对钢渣的耐蚀性好,但抗热振性较差,高温荷重变形温度较低。用铬矿和镁砂按不同比例制成的铬镁砖抗热震性好,主要用作碱性平炉顶砖。
碳质耐火材料是另一类中性耐火材料,根据含碳原料的成分和制品的矿物组成,分碳砖、石墨制品和碳化硅质制品三类。碳砖是用高品位的石油焦为原料,加焦油、沥青作粘合剂,在1300℃隔绝空气条件下烧成。石墨制品(除天然石墨外)用碳质材料在电炉中经2500~2800℃石墨化处理制得。碳化硅制品则以碳化硅为原料,加粘土、氧化硅等粘结剂在1350~1400℃烧成,也可以将碳化硅加硅粉在电炉中氮气氛下制成氮化硅-碳化硅制品。
碳质制品的热膨胀系数很低,导热性高,耐热振性能好,高温强度高,在高温下长期使用也不软化,不受任何酸碱的侵蚀,有良好的抗盐性能,也不受金属和熔渣的润湿,质轻,是优质的耐高温材料。缺点是在高温下易氧化,不宜在氧化气氛中使用。碳质制品广泛用于高温炉炉衬(炉底、炉缸、炉身下部等)、熔炼有色金属炉的衬里。石墨制品可以做反应槽和石油化工的高压釜内衬。碳化硅与石墨制品还可以制成熔炼铜同金和轻合金用的坩埚。
五、按耐火材料的主要晶相分类
所谓主要成份是指第一相和第二相成份,含量大约占化学成份总量的90%左右。现代耐火材料技术发展越来越多项材料配料,故出现第二相、第三相成份,调节第二相、第三相成份即可产生新的技术,在化学组成上超出了第一相分类局限性,是应用最普遍的一种分类方法。
(1) 硅铝系列品:要硅铝系列材质中,主要成分是SiO2、Al2O3,它包括黏土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等制品。按其Al2O3含量的多少可以分为半硅质(15~30% Al2O3)、粘土质(30~48%Al2O3)和高铝质(Al2O3大于48%)三类。
(2) 镁铬系列制品:镁铬系列中主要成分是MgO、Cr2O3,方镁石为第一相,镁铬尖晶石为第二相,属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。
(3) 镁铝系列品:主要成分是MgO、Al2O3,由于它们生成MgO.Al2O3,镁铬系列制品中都含有镁质材料。
(4) 镁钙系列产品:主要成分是以MgO、CaO为主。它们都有极高的熔点,是重要的镁质材料。
(5) 镁硅系列制品:镁砂系的主要成分是SiO2,当C/S<5时,SiO2和MgO生成MgO.Al2O3(镁橄榄石),从显微矿物组成角度说,纯铝系列的主要产品有镁铝砖、方镁石尖晶石砖、刚玉尖晶石砖,不定型材料中的铝-尖晶石浇注料也属于镁铝系列产品。
六、按矿物化学主要组成分类
这种分类与上述晶相分类比较相似,依此方法可将耐火材料主要分为六类。
(1) 硅质制品,如硅砖、熔融石英制品
(2) 硅铝质制品,如粘土砖、半硅砖、高铝砖等以氧化铝和氧化硅为基本化学组成的耐火材料中,通常可以根据制品中氧化铝和氧化硅含量多少分为:硅质制品(氧化硅大于93%)、半硅质制品(氧化铝占15~30%)、粘土质制品(氧化铝占30~48%)、高铝质制品(氧化铝占48~90%)和刚玉质制品(氧化铝大于90%)。
(3) 镁质、镁铬质和白云石质制品,如镁砖、镁铝砖、镁铬砖、白云石砖等
(4) 碳质制品,如碳砖、石墨粘土制品等
(5) 锆质制品,如锆英石砖、锆莫来石砖、锆刚玉砖等
(6) 特殊耐火制品,如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制品。
硅酸钙绝热制溶温在2000°C左右。
石棉绳耐热温度,全是石棉纤维的为500℃,棉花纤维的含量不超过10%的为250℃,用碳酸镁填充的为350℃。石棉布耐热温度为500℃。石棉线耐热温度为700℃。石棉纱线耐热温度为500℃。
保温材料工业设备和管道的保温,采用绝热措施和材料气凝胶最早应用于美国国家航天局研制的太空服隔热衬里上。具有导热系数低、密度小、柔韧性高、防火防水等特性。其常温导热系数0.018W/(K·m)且绝对防水,保温性能是传统材料3~8倍。
扩展资料:
有机材料的保温
1、有机类保温材料主要有聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫等。
2、有机保温材料具有重量轻、可加工性好、致密性高、保温隔热效果好,但缺点是:不耐老化、变形系数大、稳定性差、安全性差、易燃烧、生态环保性很差、施工难度大、工程成本较高,其资源有限,且难以循环再利用。
3、传统的聚苯板、无机保温板具有的优异保温效果,在中国的墙体保温材料市场中广泛使用,但是不具备安全的防火性能,尤其是燃烧时产生毒气,其实此类材料的使用在发达国家早已经被限制在极小的应用领域。
参考资料来源:百度百科-保温材料
参考资料来源:百度百科-耐热温度