轻质隔热耐火材料的分类及特点
发布日期： 2019-07-02 09:27:29 阅读量（587） 作者：刘梓明轻质隔热耐火材料可以按照安装方式、使用的温度环境、材料存在状态、显微结构和生产方式来分类。常用隔热材料已系列化应用，表1列出几种常用轻质隔热耐火材料的部分参数。
表1部分常用轻质隔热耐火材料性能比较
(1) 按使用方式分类
安装于保温层：普通型非直接向火;
同时安装在保温层和工作层：高级型直接向火。
(2) 按材料使用温度分类
低温：适用温度小于600℃，例如矿渣棉;
中温：适用温度为600-1200℃，例如隔热板、蛭石材料、硅藻土砖等;
高温：适用温度大于1200℃，例如纤维、钙长石轻质砖。
(3) 按材料的存在状态分类
粉粒状轻质隔热耐火材料：如膨胀珍珠岩、硅藻土和氧化铝空心球等;
固定形态轻质隔热耐火材料：如轻质耐火混凝土和轻质浇注料等;
纤维状轻质隔热耐火材料：如各种纤维棉，及其制品;
混合型轻质隔热耐火材料：如隔热板，保温涂料。
图1轻质隔热耐火材料的结构模型
(4) 按显微结构分类(如图1所示)
气相连接型轻质隔热耐火材料：孔结构中开口气孔占据主导位置，气孔相互接通，例如耐火粉粒;
固相连接型轻质隔热耐火材料：孔结构中大部分气孔以闭口气孔形式存在。气体被固体包裹，从而形成独立的闭口气孔，固相连续，气相为非连续相。例如泡沫法生产的耐火隔热制品和各种氧化铝空心球制品;
气固相并联且混合交错：这类材料的结构气相穿插与固相中，二者皆为连续相。例如耐火纤维制品或纤维复合类制品等。
(5) 按生产方式分类
燃尽物法：添加锯末、煤粉、聚苯乙烯球等有机物赋孔材料，从而得到开口气孔较多且性能优良的轻质隔热制品。T.D.Senguttuvan等利用聚氨酯海绵为模板通过泥浆浸渍后制得多孔轻质隔热材料，解决了材料强度和开裂等问题。采用机械压制成型工艺添加可燃物为造孔剂制备的轻质砖优点是工艺简单，合理的加入量可以得到气孔率高，体积密度小的隔热耐火材料，缺点是加入量过大时，干燥过程中有裂纹，烧成过程中也会造成过大的收缩，制品尺寸不易控制。李远兵，陈若愚公开发明了一种基于焦宝石的莫来石轻质隔热砖及其制备方法，采用机压成型制备出强度高、体积密度小、线变化率小、热导率低的粘土质轻质砖。韩杰才等人利用浸渍-冷冻铸造法，通过聚合物有机模板制得多孔轻质隔热材料。
泡沫法：加入泡沫剂或者发泡剂，经过浇注、养护、干燥和烧成制得轻质隔热耐火材料。与燃尽物法相对比，泡沫法产生的气孔大小和形状可控、孔径分布集中且均匀。泡沫法产生的气孔大部分为闭口气孔且气孔分布均匀，但其也有一定的缺点。泡沫法的缺点主要表现为在发泡或加入泡沫剂过程中，气泡稳定性不够好，需要在发泡或者浇注过程时加入稳泡剂来提供足够的表面张力保持气泡的稳定性。黄柯柯利用蔗糖热发泡法成功制备出氧化铝多孔陶瓷，研究了氧化铝微粉与蔗糖的配比对氧化铝多孔陶瓷性能的影响。
化学法：采用高温下易挥发或分解的原料，加入一些碳酸盐、氧化铝水合物，如CaCO3或者Ca(OH)2、三水铝石或者拟薄水铝石等。高温时，材料分解产生气体在原有位置留下孔隙。这种成孔方式所获得的孔隙率较低，孔径较小且都为微小的狭缝型孔隙。故此方法制得的制品强度非常高，热导率也较低。鄢文等利用镁砂和三水铝石成功制备出孔径小于等于10μm的多孔镁铝尖晶石轻质骨料，此骨料在浇注料中使用可使得浇注料试样的抗折强度和耐压强度分别为24MPa和72MPa。
多孔材料直接制得：例如硅藻土、蛭石或者珍珠岩等制得的轻质隔热耐火材料。因为其本身具有多孔的疏松结构，高温下形貌会被破坏，使用温度在900℃左右。
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