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在能源日趨緊張、環(huán)境日益惡化的今天，節(jié)能減排是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，在我國中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要中被列為優(yōu)先發(fā)展的主題。隔熱保溫材料的研究是節(jié)能技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一，其新材料體系、新制備技術(shù)以及使用性能提升等方面的研究己成為節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿課題。隔熱耐火材料是指應(yīng)用在鋼鐵冶金等熱工窯爐保溫層的材料，其具有導(dǎo)熱率低、顯氣孔率高、體積密度低等特點(diǎn)，因此也稱為輕質(zhì)耐火材料。隔熱耐火材料的使用在工作襯外側(cè)的保溫層能有效降低熱工窯爐的熱量損失，為工業(yè)生產(chǎn)達(dá)到節(jié)能減排的目的作出重要貢獻(xiàn)。隔熱耐火材料有多種類型，主要依據(jù)是其化學(xué)成分、使用溫度、存在形態(tài)和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。
根據(jù)使用溫度的不同，可將隔熱耐火材料分為三類：
(1)低溫隔熱耐火材料，使用溫度小于600℃;
(2)中溫隔熱耐火材料，使用溫度為600-1200℃;
(3)高溫隔熱耐火材料，使用溫度大于1200℃。
根據(jù)化學(xué)礦物組成的不同，有高鋁質(zhì)隔熱耐火材料、硅質(zhì)隔熱耐火材料、與莫來石隔熱耐火材料等。
根據(jù)制品形態(tài)的不同，分為粉粒狀、定型、纖維狀隔熱耐火材料和復(fù)合隔熱耐火材料.
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，可分為如圖1所示的三種：
(1) 氣相連續(xù)結(jié)構(gòu)性或開放氣孔結(jié)構(gòu)型;
(2)固相連續(xù)結(jié)構(gòu)型或封閉氣孔結(jié)構(gòu)型;
(3)固相和氣相都為連續(xù)相的混合結(jié)構(gòu)型。
制備輕質(zhì)隔熱耐火材料的主要目的就是提高孔隙率，設(shè)法在材料內(nèi)部形成小孔徑的封閉氣孔，這樣在降低了材料質(zhì)量的同時(shí)也達(dá)到隔熱的效果。如何將孔隙引入材料是制備隔熱材料的關(guān)鍵技術(shù)，常見的隔熱材料制備方法包括發(fā)泡法、化學(xué)反應(yīng)法、燃盡物加入法和多孔材料法。
(1)發(fā)泡法：在已經(jīng)混合好的原料中加入增泡劑和穩(wěn)定劑，來制備氣孔率高的隔熱耐火材料，此方法適用于澆注成型的隔熱耐火材料，制備方法簡單、成本低，缺點(diǎn)是制備的氣孔分布和尺寸難以控制。
(2)化學(xué)反應(yīng)法：利用原料中的組分間發(fā)生的反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡，該氣體能穩(wěn)定的存在并在制品中形成孔隙，達(dá)到造孔的目的。此方法只適用于漿料流動(dòng)性好，且發(fā)生特定反應(yīng)的材料中。
(3)燒盡物法：將可燃物質(zhì)加入到配方中，燒結(jié)的過程中可燃物燒盡留下空隙。該方法是目前制備隔熱耐火材料的主要方法，主要優(yōu)點(diǎn)是制備工藝簡單可控，造孔劑經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，如聚乙烯球或鋸末碎屑，缺點(diǎn)是燒盡物不能與原料均勻混合，燒后留下的空隙不均勻，造成結(jié)構(gòu)缺陷。
(4)多孔材料法：將天然或人工制造的多孔骨料作為原料，直接引入氣孔。該方法原料成本高，常用于制備氧化鋯、氧化鋁等高檔隔熱耐火材料。
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