節(jié)能降耗和降低二氧化碳的排放，已經(jīng)成為世界高溫工業(yè)發(fā)展的新要求，耐火材料作為高溫工業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)性材料，也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，一方面在耐火材料生產(chǎn)過(guò)程中要節(jié)能降耗，減少碳排放;另一方面，耐火材料要在為高溫工業(yè)服務(wù)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。因此，世界范圍內(nèi)的耐火材料工作者進(jìn)行了大量的研究工作，開(kāi)發(fā)出了新的耐火材料技術(shù)。武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院院長(zhǎng)李亞偉院長(zhǎng)介紹了輕質(zhì)骨料耐火材料技術(shù)的最新研究成果。
李亞偉院長(zhǎng)指出，對(duì)于某些特定的耐火材料并不需要其骨料具有較高的體積密度和低的氣孔率。根據(jù)耐火材料的渣侵蝕機(jī)理，基質(zhì)是容易受渣侵蝕的部分，熔鑄往往會(huì)滲透的耐火材料的基質(zhì)并與之反應(yīng)，形成一個(gè)滲透侵蝕層，侵蝕層與原質(zhì)層之間熱膨脹系數(shù)有差別，會(huì)在兩者之間形成裂紋，隨著裂紋的擴(kuò)展，侵蝕層會(huì)與骨料一起剝落，進(jìn)入到渣中，這與骨料的體積密度和氣孔率的高低沒(méi)有太大的關(guān)系。因此，對(duì)于使用于特定場(chǎng)合的耐火材料，可以用輕質(zhì)骨料來(lái)替代高密度骨料，這樣，可以使耐火材料骨料與基質(zhì)達(dá)到某種性能的平衡，同時(shí)，使用輕質(zhì)骨料不但能減少其制備過(guò)程中能源消耗及CO2排放，還能降低耐火材料的熱導(dǎo)率，減少使用過(guò)程中爐襯的散熱損失。
采用新開(kāi)發(fā)的輕質(zhì)鎂鋁尖晶石骨料M85取代電熔鎂砂制備方鎂石尖晶石耐火材料，其常溫和高溫抗折強(qiáng)度、荷重軟化溫度及抗熱震性能均高于使用電熔鎂砂骨料的試樣，而且其熱導(dǎo)率也低于使用鎂砂骨料的試樣。用另一種輕質(zhì)方鎂石尖晶石骨料M40制備方鎂石尖晶石澆注料，其與使用電熔鎂砂的澆注料的抗渣蝕性差別不大，且不隨二氧化硅微粉含量的變化而改變。當(dāng)二氧化硅微粉含量高于2%時(shí)，使用輕質(zhì)骨料的澆注料的滲透指數(shù)要低于使用電熔鎂砂骨料的澆注料。
因此，結(jié)合耐火材料的特定使用場(chǎng)合，在優(yōu)化耐火材料基質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的同時(shí)，采用輕質(zhì)低密度的原料作為耐火材料的骨料是可行的，也是有益的。