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未來耐火材料的發(fā)展方向-——新耐火材料

2017-08-29 15:49:46 作者：本網(wǎng)整理來源：新材料在線分享至：

“新耐火材料”概念

‘新耐火材料’顧名思義從字眼上區(qū)分于耐火材料，更突出一個(gè)新字，‘新耐火材料’技術(shù)、‘新耐火材料’工藝、‘新耐火材料’產(chǎn)品、‘新耐火材料’設(shè)計(jì)、‘新耐火材料’應(yīng)用、‘新耐火材料’研發(fā)等等。

耐火材料是耐火度不低于1580℃的一類無機(jī)非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下，抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。但僅以耐火度來定義已不能全面描述耐火材料了，1580℃并不是絕對的?，F(xiàn)定義為凡物理化學(xué)性質(zhì)允許其在高溫環(huán)境下使用的材料稱為耐火材料。耐火材料作為工業(yè)基礎(chǔ)材料必需品，廣泛用于鋼鐵、冶金、化工、石油、機(jī)械制造、電力、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域。

隨著中國近年來工業(yè)的飛速發(fā)展與國家十三五規(guī)劃實(shí)施方案的落地，耐火材料工業(yè)必然迎合工業(yè)發(fā)展的需求而不斷的創(chuàng)新，國家對環(huán)境保護(hù)及大氣污染的高度重視，也迫使傳統(tǒng)耐火材料產(chǎn)業(yè)必須做出鳳凰涅槃浴火重生的準(zhǔn)備；‘新耐火材料’產(chǎn)業(yè)將替代傳統(tǒng)的耐火材料也在國家相關(guān)各方面政策支持及鼓勵(lì)下勢在必行。

石墨烯納米材料

1 新耐火材料技術(shù)

新耐火材料技術(shù)是按照現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展需要及工業(yè)智能制造，通過物理研究、化學(xué)分析、材料設(shè)計(jì)、材料加工、試驗(yàn)等一系列研究過程，創(chuàng)造出能滿足各種工業(yè)需要的新型耐火材料的技術(shù)。新按材料的屬性劃分四大類：

①納米材料

②無機(jī)非金屬材料

③高性能復(fù)合材料（高溫?zé)o機(jī)涂層和纖維增強(qiáng)陶瓷）

④超高溫材料（氧化物材料，其中氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯、氧化鈾、、氧化鈰和氧化釷等最高熔點(diǎn)在2050～3050℃、碳化物材料其中碳、氮、硼、硅、硫化合物

產(chǎn)品最高熔點(diǎn)在2000～3887℃）按材料的使用性能性能分：

①結(jié)構(gòu)材料：結(jié)構(gòu)材料主要是利用新耐火材料的力學(xué)和理化性能，以滿足超高強(qiáng)度、超高硬度、超耐高溫、超高耐磨、超高耐蝕、等性能要求。

②功能材料：功能材料主要是利用新耐火材料具有的低導(dǎo)熱、耐高溫、抗熱震性、耐壓強(qiáng)度、抗渣性、抗酸性、抗堿性、抗水化性、抗CO侵蝕性、抗氧化性等等效應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)某種功能。

壓電陶瓷制品

2 新耐火材料工藝

新耐火材料的制作工藝部分產(chǎn)品依舊可遵循原來的生產(chǎn)工藝，根據(jù)制品的致密程度和外形不同，有燒結(jié)法、熔鑄法和熔融噴吹法等。但隨著新耐火材料的不斷創(chuàng)新與實(shí)施生產(chǎn)，在生產(chǎn)工藝方面也將會(huì)有更多更適合于新耐火材料生產(chǎn)工藝的方式；但更多注重于節(jié)能降耗、低碳環(huán)保；

氧化鈰拋光粉

氧化鑭

3 新耐火材料產(chǎn)品

新耐火材料產(chǎn)品是指：具有超高強(qiáng)度、超高硬度、超耐高溫、超高耐磨、超高耐蝕、等性能要求的新型耐火材料。包含如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯、氧化鈾、氧化鎂、氧化鈰、氧化釷、碳化硅、碳化鈦、碳化鉭、氮化硼、氮化硅等、硼化鋯、硼化鈦、硼化鉿、二硅化鉬、硫化釷、硫化鈰等。

玄武巖纖維制品

新耐火材料應(yīng)用：

隨著科學(xué)技術(shù)和智能工業(yè)的進(jìn)步，傳統(tǒng)耐火材料應(yīng)用于鋼鐵、有色金屬、玻璃、水泥、陶瓷、石化、機(jī)械、鍋爐、輕工、電力等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，是保證上述產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行和技術(shù)發(fā)展必不可少的基本材料，在高溫工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起著不可替代的重要作用。

新耐火材料作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，應(yīng)用范圍極其廣泛，同傳統(tǒng)材料一樣，除了應(yīng)該在以上工業(yè)領(lǐng)域外，新耐火材料應(yīng)用已經(jīng)慢慢的延伸到了電子信息、新能源、生態(tài)環(huán)境、生物醫(yī)藥、垃圾處理、新型建筑及軍工等主要領(lǐng)域。

碳化硅陶瓷制品

4 新耐火材料發(fā)展前景

若干年來，我國耐火材料高端產(chǎn)品工藝制造水平已經(jīng)得到了很大的提升，故普通耐火材料需求量將大幅度縮減，隨著下游企業(yè)節(jié)能降耗、智能制造的改革從而迫使企業(yè)不斷的做出向高端產(chǎn)品及高精尖工藝的方向去研究發(fā)展，繼而使優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、長壽、高效、功能性新耐火材料的需求量不斷的增加，所以耐火材料企業(yè)需要不斷提高企業(yè)的綜合實(shí)力，更重要的是提高研發(fā)創(chuàng)新能力，持續(xù)不斷的開發(fā)低耗能、高壽命的新耐火材料產(chǎn)品，以滿足新工業(yè)時(shí)代下用戶的需求。

未來新耐火材料的技術(shù)將向著長壽、低耗、節(jié)能、環(huán)保、低碳、回收利用與功能型相結(jié)合的方向進(jìn)行研究與創(chuàng)新，從而提高綜合服務(wù)能力，從整體提升我國耐火材料產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，耐火材料工業(yè)的發(fā)展也必將引領(lǐng)我國的新耐火材料行業(yè)科技革命的快速發(fā)展。

氧化鋯制品

1.向具有節(jié)能環(huán)保型的新耐火材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展

耐火材料是鋼鐵行業(yè)的重要輔助材料之一，在全國鋼鐵行業(yè)有著相對廣泛的應(yīng)用。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國年消耗耐火材料約1000萬t左右，用后的廢棄耐火材料也已然達(dá)到400萬t左右，廢棄耐火材料的比例占耐火材料總消耗量的40%。假如能使廢棄耐火材料循環(huán)利用得到較高品位的再生原料，運(yùn)用再生原料以及優(yōu)化其結(jié)合劑和添加劑，不但能夠生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的不定形耐火材料，也能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的定形耐火材料，還可大幅度降低耐火材料的制備成本；不僅節(jié)約了國家的礦物資源和能源，而且減少了環(huán)境污染，能有效降低產(chǎn)品成本，推動(dòng)鋼鐵行業(yè)整體發(fā)展，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益顯著。

所以，新耐火材料企業(yè)需要進(jìn)一步全方位的提高生產(chǎn)裝備水平，逐漸向清潔型、低碳型、環(huán)保型方向發(fā)展，加大力度提高廢棄耐火材料的回收利用率，研發(fā)廢棄耐火材料的綜合利用技術(shù)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

2.向具有國際競爭力的新耐火材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展

競爭力是各行各業(yè)歷來重視的問題，也是企業(yè)賴以生存的根本。利用可循環(huán)經(jīng)濟(jì)的工業(yè)裝備技術(shù)，依托重服務(wù)、重質(zhì)量、重技術(shù)、重研發(fā)的生產(chǎn)理念，建立企業(yè)自身在競爭上的銅墻鐵壁；屹立在國內(nèi)，放眼全世界，謀求在整個(gè)國際中，取得更大的突破性進(jìn)展。

3.向具有綜合技術(shù)水平的新耐火材料產(chǎn)業(yè)

具有綜合技術(shù)水平的新耐火材料產(chǎn)業(yè)，不僅指生產(chǎn)出的耐火材料產(chǎn)品具備質(zhì)量好、環(huán)保、低碳、長壽等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也指耐火材料產(chǎn)品在使用過程中根據(jù)使用企業(yè)的需求從而改變使用企業(yè)的整個(gè)使用環(huán)境及節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)。綜合技術(shù)水平的領(lǐng)先程度，包含了新耐火材料產(chǎn)品、生產(chǎn)設(shè)備、研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)工藝等一整套工藝流程，以及監(jiān)督管理人員等，這些因素綜合評估的結(jié)果決定了新耐火材料產(chǎn)業(yè)的綜合技術(shù)水平。

另外，耐火材料整包服務(wù)企業(yè)還必須對使用企業(yè)要擁有一定的耐火材料新產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量改進(jìn)的主動(dòng)權(quán)，才可以根據(jù)使用企業(yè)高溫設(shè)備不同部位對耐火材料使用環(huán)節(jié)的差異化，依托企業(yè)自身的技術(shù)優(yōu)勢及先進(jìn)的產(chǎn)品，對不同部位用耐火材料進(jìn)行精細(xì)化的優(yōu)化配置，充分發(fā)揮耐火材料的使用潛力，提高耐火材料使用壽命，降低使用企業(yè)對耐火材料的消耗。耐火材料整包服務(wù)模式具有典型的責(zé)任服務(wù)和專業(yè)的服務(wù)跟蹤；耐火材料整包服務(wù)未來將成為所有高溫工業(yè)普遍應(yīng)用的一種先進(jìn)的主流模式。

因此耐火材料企業(yè)未來發(fā)展新方向，必然是朝著新耐火材料產(chǎn)業(yè)，具有企業(yè)典型代表性的先進(jìn)的，技術(shù)水平、產(chǎn)品水平、工藝水平、服務(wù)水平等一體化的綜合水平方向發(fā)展。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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