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氧化铝空心球砖
刚玉碳化硅砖

刚玉砖的分类及用途

出处:友生耐材  浏览次数:  发布:16-04-08 11:42:11 
摘要: 刚玉砖耐火材料是指主晶相为α-Al2O3(刚玉)的耐火材料。由于它具有耐高温、硬度大、强度高、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能,因此随着现代科学技术的发展, 应用范围越来越大。 刚玉是矿物名称,1798年将刚玉名称列入矿物学,以前叫宝石。其化学成分主要是Al2O3,为α-Al2O3晶体,属于离子晶体。纯净的刚玉晶体是无色透明的,含有微量铬的刚玉晶体呈淡红色,俗称红宝石;含微量铁和钛的刚玉晶体呈淡蓝色,俗称蓝宝石。 世界上产刚玉的国家主要有:哈萨克斯坦、非洲南部诸国、加拿大等

    刚玉砖耐火材料是指主晶相为α-Al2O3(刚玉)的耐火材料。由于它具有耐高温、硬度大、强度高、抗氧化、耐腐蚀、电绝缘、气密性好等优良性能,因此随着现代科学技术的发展, 应用范围越来越大。

    刚玉是矿物名称,1798年将刚玉名称列入矿物学,以前叫宝石。其化学成分主要是Al2O3,为α-Al2O3晶体,属于离子晶体。纯净的刚玉晶体是无色透明的,含有微量铬的刚玉晶体呈淡红色,俗称红宝石;含微量铁和钛的刚玉晶体呈淡蓝色,俗称蓝宝石。

    世界上产刚玉的国家主要有:哈萨克斯坦、非洲南部诸国、加拿大等。我国的河北、西藏、江苏、江西、山东等省区发现刚玉床矿。然而,大多数天然刚玉都含有杂质,目前为止,还没有利用天然刚玉生产耐火材料的报道。工业上使用的刚玉原料都是从含Al2O3矿物的矿石,如铝土矿、霞石、明矾石等提取的氧化铝,再由氧化铝制取。

    世界上生产的氧化铝约5%用于耐火材料,5%用于磨料、电子、石油、化工、陶瓷、造纸等行业,90%以上供电解炼铝用。因为,不少氧化铝厂都重视特种氧化铝的生产,如活性氧化铝、低钠氧化铝、γ-Al2O3、超细α-Al2O3微粉及高纯Al(OH)3等。目前,还没有专门为生产耐火材料用的氧化铝工厂。

    由于工业氧化铝是松散的结晶粉末,呈多孔疏松结构,不利于Al2O3晶体彼此接触,因而不利于烧结。工业氧化铝还不能直接生产耐火材料,要经过煅烧或者电熔再结晶,使γ-Al2O3变成α-Al2O3(刚玉),使其烧结及致密化。因此,按生产方法将刚玉分为轻烧(1350-1550℃)刚玉(亦称轻烧α-Al2O3)、烧结(1750-1950℃)刚玉、电熔刚玉。按晶体形态,将刚玉分为板状或片状刚玉、柱状刚玉、粒状刚玉、单晶刚玉、微晶刚玉、β-刚玉、αβ-刚玉。按外观颜色分为白刚玉、棕刚玉、红刚玉、蓝刚玉、青刚玉、黑刚玉、白蓝刚玉、紫刚玉、透明刚玉、黄刚玉。按含有少量其他物质成分分为铬刚玉、锆刚玉、钛刚玉、钒刚玉、镍刚玉、镨钕刚玉、锡刚玉、杂刚玉等。按生产方法分为烧结刚玉、电熔刚玉等。

    由于刚玉材料所使用的原料丰富,供应方便,在制造工艺方面,既可以用传统的耐火材料生产工艺生产刚玉耐火材料,也可以用脱胎于传统陶瓷的方法生产特种耐火材料,即高温陶瓷,因此经过半个世纪的研制和生产,工艺日趋成熟,品种不断增加,成为应用范围最广的耐火材料,其用途如下:

    (1)由于耐高温、耐腐蚀、高强度等性能,故用做浇钢滑动水口、冶炼稀贵金属、特种合金、高纯金属、玻璃拉丝、制作激光玻璃的坩埚及器皿;各种高温窑炉,如耐火材料、陶瓷、炼铁高炉的内衬(墙和管);理化器皿、火花塞、耐热抗氧化涂层。SiO2小于0.5%的低硅烧结刚玉砖是炭黑、硼化工、化肥、合成氨反应炉和气化炉的专用炉衬。

   (2)由于有硬度大、耐磨性好、强度高的特点,在化工系统中,用做各种反应器皿和管道、化工泵的部件;做机械零部件、各种模具,如拔丝模、挤铅笔芯模嘴等;做刀具、磨具磨料、防弹材料、人体关节、密封磨环等。

   (3)由于高温绝缘性,故被用做热电偶的套丝管和保护管,原子反应堆中用的绝缘瓷,以及其他各种高温绝缘部件,如铂-铑热电偶即使达到1720℃也不透气。

   (4)Al2O3属离子型晶体,结构很稳定。在高频、高压和较高的温度下使用,其绝缘性依旧优良,加之损耗不大,介电常数也不大,在电子工业中被广泛用于固体集成电路基板管座、外壳、瓷架、微波窗口、导弹雷达天线保护罩等。

   (5)刚玉制品气密性好,即使在高温下也严密不透气,因此在电真空中得到广泛应用,如用刚玉制作各种大型电子管壳、固体微电路中的双列直插式封装外壳。

   (6)刚玉保温材料,如刚玉轻质砖、刚玉空心球和纤维制品,广泛用于各种高温炉窑的炉墙及炉顶,既耐高温又保温。

   (7)透明刚玉制品可制作灯管、微波整流罩。另外,Na-β-Al2O3型制品是制造钠硫电池的介质材料。

    刚玉砖耐火制品,尤其是特种刚玉耐火制品,也就是高温陶瓷,除了耐火材料行业生产外,建材、电子、化工、机械等行业也生产。刚玉耐火材料属于优质高效产品,国外工业发达国家都谋求高纯度原料,其中高纯刚玉原料是重点开发产品之一。

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