隔熱耐火材料(如隔熱磚)的傳熱可分為固相(xiàng)傳熱(rè)和氣體傳熱(rè)兩部分。在低溫(wēn)下,主要是(shì)固相傳熱;在高(gāo)溫下,氣相傳熱非常重要。為了降低固相的熱傳導(dǎo),須(xū)選擇導熱係數低的(de)固體,減小固體顆粒之間的接觸麵積。例如,晶(jīng)體結構越複雜,聲子散射越多,導熱係數越低。由於晶界雜質和畸變的影響,多晶的導熱係數低於單晶。另一個例子(zǐ)是(shì)氣孔可以散射聲子(zǐ)。耐火磚廠表(biǎo)示:一般來說,孔(kǒng)隙率的增加會(huì)降低(dī)導熱係數。此(cǐ)外,采用球形顆粒,使熱量隻(zhī)能通過顆粒間(jiān)的小接觸麵積傳遞,也(yě)可以大大降低固體的傳熱。
因此,輕(qīng)質保溫(wēn)澆注料告訴你提(tí)高保溫磚保溫性能(néng)的途徑如下:
① 孔隙率增加;
② 孔徑減(jiǎn)小(xiǎo);
③ 增加各(gè)級組織(zhī)結構的複雜性;
④ 減少(shǎo)固相(xiàng)接觸;
⑤ 遮光材料的(de)加入阻礙(ài)了輻射傳熱。
輕質保(bǎo)溫磚的製作方法有三種:一是加入輕(qīng)質(zhì)骨料,耐火磚廠說:輕骨料用基體包裹,然後與水泥、化學(xué)粘結(jié)或燒結結合生產陶瓷材料。二是加入可燃物,將可(kě)燃物高溫燃燒,在原地留下(xià)孔(kǒng)洞,形成多孔材料;三(sān)是製備泡沫泥漿。采用水泥固化燒結法製(zhì)備多孔材料。
下麵,我們將詳細介紹這些工藝製作保溫耐火材料(liào)的實(shí)例,讓讀者從性能方麵掌握保溫耐火材料的使用和施工工藝。
1、 用(yòng)氧化鋁空心球製作保溫磚
以氧(yǎng)化鋁空心(xīn)球(qiú)、熔融剛(gāng)玉粉、α-Al2O3微粉、SiO2微粉、矽(guī)線石、粘土粉為原料,製備了具(jù)有防(fáng)剝落性能的氧化鋁空心球磚。原料組成見下表。
保(bǎo)溫磚等保溫耐火材料的(de)性能(néng)特點及生產工藝
由上表可以看出,氧化鋁空心球為輕骨料,可保證(zhèng)耐高(gāo)溫(wēn)、降低密度;剛(gāng)玉粉為惰(duò)性填(tián)料;矽線(xiàn)石為膨脹劑,可減少燒結(jié)收縮,提高抗(kàng)熱震性(xìng);氧化鋁粉、矽粉、粘土粉為粘結劑,可降低燒結溫度,形成莫來石粘結相,提高高電阻隔熱磚的抗熱震(zhèn)性。
攪拌成型自(zì)然幹燥24h後(hòu),110℃幹燥24h,1600℃燒製4H,製成保溫(wēn)磚。當矽線石含量為12%時,保溫磚的性能為:容重1.48g/cm3,抗壓強度26mpa,荷載軟化溫度1710℃,再熱線變化1600℃*2H+0.3%,抗(kàng)熱震(zhèn)性(1100℃—水冷)17倍。該磚具有重量輕(qīng)、強度高、耐(nài)高溫(wēn)、抗熱震等特點。
2、 用輕骨料和可燃材料製作保溫磚
以(yǐ)聚苯乙烯泡沫塑料球、膨脹珍珠岩粉、莫來石纖維、粘土、矽溶(róng)膠為(wéi)主要原料,擠出輕質保(bǎo)溫磚。原料組成見(jiàn)下表。
保溫磚等保溫耐火材(cái)料的性能特點及生產工藝
從上表可以(yǐ)看出,膨脹珍珠岩是(shì)一種輕質原料,可以(yǐ)進一步降低體積密度,提高隔熱性能(néng);莫來石纖維可以增強材料,防止幹燥和(hé)燒結過程中的收縮和開裂;粘土是粘合劑,起到基體的作用。
其配比為:粘土15%~30%,莫來石纖維(wéi)3%~10%,膨脹珍珠岩15%~28%,聚(jù)苯乙烯廢泡(pào)沫塑料球1.5%~3.5%,矽溶膠15%~25%。其生產(chǎn)工藝(yì)為:將泡(pào)沫、膨脹珍珠岩粉(fěn)和聚苯乙(yǐ)烯廢泡沫塑料球混合均勻。同時,將莫來石纖維以(yǐ)相應的攪拌速度均勻地(dì)分散在粘結劑中,漿液與水混合。然後,將粉末和漿液混合(hé)並攪拌,直(zhí)到混合物分散成均勻的粘度