ZrO2复合耐火砖中ZrO2的作用

关于ZrO2复合耐火砖中ZrO2的作用，概括为以下3个方而。

1.生成主晶相或次晶相，使材质具有特殊的使用性能。熔铸AZS砖的主晶相为斜锆石、刚玉(Z+C)共晶体，或斜锆石、刚玉、莫来石(Z+C+M)。由于这些主要晶相的存在，抗玻璃熔液的化学侵蚀稳定性要比烧结法制成的高铝砖强1〜5倍，独立组元的(Z+C)共晶体是维持玻璃熔池受侵蚀的中、后期AZS砖体结构稳定性的重要结构单元。

在钢铁工业方而，利用稳定的ZrO2具有氧离子在有氧势差的两相间移动的性能，即脱氧能力，采用稳定的ZrO2衬套，抑制了氧化物析出，使连铸用浸入式水口中Al2O3沉积的堵塞程度减轻一半。

2.对原有材质起改性作用。刚玉质、高铝砖具有良好的化学稳定性和高温性能，但其抗热踩性较差。利用ZrO2的增韧作用，向刚玉和高铝砖中，加入少量ZrO2，显著提高抗热震性能。如河南耐火材料厂在Al2O3的质量分数大于95%的刚玉砖中加入适量的ZrO2，应用于石油裂化炉，取得良好的效果。又如江苏宜兴耐火器材厂将ZrSiO4加入高铝砖中，在1000℃加热后，水冷条件下抗热荏次数达到40次 以上，比一般高铝砖提高近4倍。

3.利用锆质原料的矿物相不同，改进制造工艺。由于加入锆质物的形态和矿物相不同，在原料合成时，采用不同的工艺过程并得到不同的反应性能。如在以反应烧结法制造锆莫来石或锆刚玉莫来石过程中，加入ZrO2，不仅是原料价格有差异，而且工艺方法、反应过程亦有所不同。实践证明，以工业氧化铝一锆英石混合物的反应烧结工艺过程比莫来石ZrO2混合物较为简单，而且在1100℃温度下煅烧，可以制得接近致密的材料，使ZrO2包裹体的临界尺寸大于莫来石ZrO2混合烧结物，因而提高了耐火砖的强度和韧性，反应烧结出现的锆英石分解、莫来石化、快速烧结等三个阶段。在145O~1600℃温度区内，莫来石化产生膨胀和致密化产生收缩同时发生，为生产工艺的选择提供了重要依据。

显然，上述作用对ZrO2复合碱性耐火砖等也是同样存在的。

河南耐火材料厂  http://www.zzhoudd.com