耐火材料 非氧化物耐火材料

非氧化物耐火材料具有较高的化学纯度、高的熔点、大的高温结构强度、良好的化学稳定性和热稳定性等特性。一般包括高熔点氧化物、难熔化合物及其衍生的其它化合物。特种耐火材料的生产特点是：

1．原料纯度高，熔点高，难烧结。大多采用晶格缺陷多，活性较高的微米级细料，以利于烧结。

2．成型工艺很多。如注浆法、模压法、挤压法、热压注法、热压法、等静压法、气相沉积法和等离于喷涂法等。

3．坯体要在1600一2000℃或更高的温度下烧成。纯氧化物制品，熔点高，杂质少，烧结主要靠晶相的再结晶作用。烧结的方法有气体放电烧结、加压烧结、连续热压等。4．制品种类很多。传统制品有砖、体、罐等制品。薄型制品有管、板、片、坩埚等。还有中空制品和散状料等。123

二、碳化物、氮化物、硅化物、硼化物、硫化物1．碳化物制品碳化物是最能耐高温的材料。碳化物都是人工合成的。一些主要碳化物的熔点如下：

TaC3877℃

HfC3887℃

NbC3500℃

ZrC3570℃T3C3160℃VC2820℃W2C2857℃MoC2690℃WC2865℃

ThC2625℃SiC2100℃Cr3C21920℃

碳化物不仅耐火度高，而且耐热震性好。具有较高的导热性和导电性。缺点是抗氧化性能差，但比炭和石墨好。碳化物在工业上被广泛用作高温筑炉材料和发热材料。TiC制品须在还原气氛或保护性气氛中使用。TiC坩埚用于熔炼和提纯Na、Bi、Sn等金属。碳化硅复合材料可用作火箭发动机尾吹管及燃烧室材料。4碳化硅耐火制品碳化硅耐火制品是以碳化硅(SiC)为原料和主晶相的耐火制品。制品的许多性质都取决于碳化硅的性质。碳化硅为瘠性料，必须由结合剂将其粘结为整体，故结合剂的性质和粘结形式对制品的性质有相当大的影响。碳化硅耐火制品分类粘土和氧化物结合碳化硅制品；碳结合碳化硅制品；氮化物结合碳化硅制品；自结合和再结晶碳化硅制品；半碳化硅制品5碳化硅耐火制品烟气脱硫雾化喷嘴窑具是指在工业窑炉中循环使用、用于支撑或保护被烧产品的耐火制品。吊烧窑具

6金刚石磨料二、金刚石制品砂轮钻头锯片我国人造金刚石产量已达10亿克拉，占世界总产量的60%以上。无论是国产金刚石还是其制品，质量均属中低档，与发达国家质量水平差别较大。

7氮化物的熔点高，但抗氧化性能差，在600—700℃时即可氧化，只能在真空或中性气氛条件下使用。氮化物的熔点：HfN3310℃TaN323g℃BN3000℃ZrN2980℃TiN2950℃UN2650℃TbN2630℃BeN2200℃NbN2050℃VN2050℃Si3N42000℃

2．氮化物制品8氮化硅：高硬耐磨耐热震抗氧化。应用：铝电解槽侧壁，高炉陶瓷杯用不烧砖，铁沟浇注料，高炉喷补料等。六方氮化硼(BN)：润滑性强，抗氧化性强，易加工。3000℃左右才分解而不软化，电绝缘性好，真密度小。立方氮化硼：硬度仅次于金刚石，可做刀具切削钢材，使用温度可达1500-1800℃.氮化铝：不宜采用水基注浆法成型氮化钛：黄金颜色，电导率高，刀具表面镀层910CMP研磨浆

CMP研磨工序CMP研磨后的晶圆113氧氮化物材料①

SialON氮化硅固溶体的总称制备方法：高温固相反应法自蔓延合成法还原氮化法应用：磨具和金属切削工具用于熔融金属挤压磨具和盛装输送部件、高炉内衬材料等（抗碱金属及炉渣侵蚀能力极好）——Sialon结合SiC砖大功率高压钠灯灯管、高温红外测温仪窗口123氧氮化物材料②

AlON具有很好的抗热震性和抗渣、铁侵蚀性能制备高温固相反应、氧化铝还原氮化、铝氧化氮化、化学气相沉积作为加入料被引入铁沟料、滑动水口和浸入式水口中③

MgAlON以氧化镁或镁铝尖晶石作为AlON的稳定剂可大大提高抗渣侵蚀性能，原因可能是其对熔渣的润湿性较差，阻碍熔渣的侵蚀和渗透MgAlON与AT(钛酸铝)可作为防堵塞侵入式水口内衬材料13

4．硅化物制品硅化物最突出的特点是熔点高。

硅化物具有良好的抗氧化性。M0Si2在空气中或氧气中可使用到1700℃左右。硅化物同时是电的良导体，许多硅化物可作为发热体使用，如M0Si2常用作电炉发热元件、高温热偶、原子能反应堆的热交换材料。也可用作飞机、火箭的零部件。其缺点是高温下蠕变较快。常用的陶瓷发热元件硅碳棒硅钼棒氧化锆铬酸镧145．硼化物制品硼化物强度大，熔点高。抗氧化性不及氧化物，在氧化气氛中只能使用到1400℃，中性及真空或还原气氛下可达2000℃以上。TiB2、ZrB2、CeB2在真空条件下可达2500℃以上，这是其突出特性。硼化物导电性好，具有很高的导热性和热稳定性。硼化物可制成钢水连续测温套管、连铸浸入式水口、火箭喷嘴、航空涡轮叶片、磁流体发电电极等。

一部分硼化物的熔点为：HfB23250℃ZrB23040℃TaB23000℃TiB22850℃WB22920℃WB2860℃NbB22900℃W2B2770℃ThB22500℃MoB2180℃MoB22180℃CrB22760℃15

第二节金属陶瓷Al2O3-Cr或Al2O3-Cr-Mo或Al2O3-FeZrO2-Ti或ZrO2-WBeO-WWC-CoTiC基金属陶瓷Ti（C，N)化物基金属陶瓷16

第二节金属陶瓷17第三节高温无机涂层加涂在金属或合金及其它结构材料表面上的耐热无机保护层或表面膜的总称。它起着改变底材料表面的化学组成、结构及形状，从而起改善底材料性能或赋以新性能的作用。高温无机涂层的底材料主要有：铸铁、合金钢、轻金属、高温合金、活性金属及难熔金属等。其它