2009耐材期中-答案

临时问题2008年至2009年第二学期课程名称：耐火技术专业年级：学生编号：候选人姓名：试卷类型：卷一 卷二考试方法：开卷闭卷 一、填空(25分，每空1分)1.耐火材料的表观孔隙率是指开孔体积占总体积的百分比。2.与非等轴晶材料相比，普通氧化物材料具有更高的热膨胀系数和热导率。3.弹性模量是耐火材料的机械性能。该值越大，在相同应力下的变形越小。4.配料时，很难用单一粒度实现紧密堆积。5.硅砖生产中矿化剂的矿化能力主要取决于加入矿化剂和二氧化硅形成的液相起始温度、液相的数量、粘度、润湿能力和结构。6.“三石”指红柱石、蓝晶石和硅线石，其中红柱石受热膨胀最小。7.亚白刚玉的熔化是通过添加还原剂如碳(无烟煤、焦炭和其他含碳材料)和从铝土矿中除去二氧化硅、氧化铁和一些二氧化钛而获得的。8.高岭石和勃姆石是我国铝土矿原料的主要矿物成分。9.镁砖的主晶相为方镁石，镁铝砖(Al2O3 35-10%)的主晶相为方镁石。10.Al2O3-SiO2耐火材料的高温力学性能主要取决于其结晶效应和玻璃效应。11、镁铬耐火材料对环境的污染主要是因为三价铬转化为有毒的六价铬，其形成反应的因素有碱和氧以及适当的温度。第二，看图(15分)写下你从下面的氧化镁-氧化钙-氧化铁(FeO)相图中学到的东西。图中，m:富镁白云石，d:理论白云石，c:高钙白云石。1)对氧化铁的抗性：m d c；2)还原气氛优于氧化气氛。或者：1)在m、d和c的氧化气氛中吸收少量的氧化铁，并在组成点或材料或体系中产生液相，同时在还原气氛中吸收大量的氧化铁以产生液相；2)吸收或抵抗氧化铁的能力：m d c3.判断简答题(20分，每题2分)耐火性越高，耐火性越好。()因为没有时间在一段时间内形成和储存泥浆，所以材料被截留。()在相同孔隙率下，孔隙大且集中的耐火材料的导热系数小于孔隙小且均匀的耐火材料。()4所有耐火砖在烧制阶段都会产生体积收缩。()5耐火材料中的“临界粒度”是配料中的最小粒度。()镁橄榄石耐火材料的主晶相是镁橄榄石相。()直接键合是指主晶相和玻璃相直接接触形成的键合。()8基质是指构成产品结构主体的高熔点晶体。()9天然耐火材料通常含有一定量的燃烧还原剂，因此在大量使用之前需要煅烧。()硅砖的导热系数主要与其鳞石英相和孔隙率有关。()四、作文题(40分，每题10分)1.剥离破坏是破坏耐火材料的一种重要方式。试着区分热剥落、结构剥落和机械剥落这三个概念，并从中选择一个来谈论如何提高其性能。回答：1)概念差异热散裂：热冲击稳定性；结构剥落：炉渣渗透；机械剥离：机械冲击和冲刷。2)主要措施：热散裂：(1)小热膨胀系数，(2)高热导率，(3)小弹性模量，(4)微裂纹，(5)少量液相，(6)晶须，(7)适当的强度。结构剥落：(1)保证进料，提高原料纯度，改善产品的化学矿物组成；(2)增加堆积密度，降低孔隙率；(3)引入非润湿添加剂，提高直接结合率，增加二面角；(4)增加炉渣的粘度。机械剥落：(1)骨料硬度，(2)粘土粒度组成，(3)孔隙率，(4)粘结性能质量。或(1)增加密度，(2)增加强度，(3)产品的矿物组成，如固相和液相的比例，(4)结构，降低孔隙率，和(5)提高材料颗粒的结合强度。2.莫来石材料是氧化铝-二氧化硅体系中一种重要的耐火材料。莫来石耐火材料中莫来石的引入方法或类型有哪些？并说明了相应的性能特点。回答：1)引入模式工业方法：熔融莫来石或烧结莫来石、三石等。化学方法：溶胶-凝胶法、共沉淀法或熔盐法等。工业方法是耐火材料的主要方法。2)性能特征莫来石晶体结构中氧的电价不平衡，晶体容易向C轴方向生长。莫来石通常以针状、棒状或柱状颗粒存在。因此，莫来石制品具有优异的高温力学性能。如果莫来石中钾和钠的含量高，莫来石颗粒会变成颗粒状，甚至溶解在玻璃相中，严重影响其高温力学性能。因为烧结莫来石晶粒小，缺陷多；熔融莫来石：晶粒尺寸大，缺陷少。所以，高温弯曲强度：烧结莫来石产品 熔融莫来石产品抗热震性：烧结莫来石制品 熔融莫来石制品体积稳定性和抗蠕变性：熔融莫来石产品莫来石产品高铝砖耐腐蚀性：熔融莫来石砖烧结莫来石砖3.水泥窑用无铬耐火材料是近年来耐火材料领域的热点之一，主要由氧化镁-氧化钙体系、氧化镁-氧化锆体系和氧化镁-氧化铝体系组成。尝试解释它们的优点和主要问题，选择其中一个系统，并对主要问题提出解决方案。回答：1)系统和性能特征氧化镁-氧化钙：抗热震性好，窑涂层好，但容易水合。氧化镁-氧化锆：抗热震性好，保渣性好，但价格高。氧化镁-氧化铝：抗热震性好，但不容易挂窑皮。或氧化镁-氧化铝-氧化铁：良好的抗热震性和良好的窑涂层。2)氧化镁-氧化钙的抗水化性能(1)超高温烧结或两步烧结；(2)烧结添加剂，如Fe2O3等形成液相的一部分，或氧化铈等形成固溶体；(3)形成稳定的化合物，如C2S、C3S、氧化锆等。(4)表面处理，如磷酸、碳酸或树脂、沥青、硅油等。(5)真空包装。4.节能减排和应对气候变化已成为当前中国经济社会发展的一项重要而紧迫的任务。试着从耐火材料的角度介绍你的知识或提出你的想法。回答：高资源消耗：优质高效的耐火材料和工业固体废物回收利用。不定型耐火材料、轻质耐火材料、不烧耐火材料。高环境污染：无铬耐火材料、环保沥