烧结锆莫来石砖

烧结锆莫来石砖是采用工业氧化铝和锆英石精矿作为原料，通过反应烧结工艺，把ZrO2引入莫来石基质中制成的高级耐火砖，其反应方程式为：3A12O3十2ZrSiO4→3 A12O3·2SiO2+2ZrO2

莫来石陶瓷具有很多优良的特性，如耐高温，抗热震性，抗高温蠕变及化学稳定性好等优良性能。将ZrO2引入莫来石陶瓷中，利用ZrO2的相变增韧可以较大幅度地提高莫来石材料的高温力学性能。ZrO2对莫来石材料有促进烧结作用，ZrO2的加入，由于其低熔物的产生或空位的形成可以加速ZrO2材料的致密化烧结过程，当ZrO2的摩尔分数为30％时，在1530℃烧成的坯体其相对体积密度达98％，强度达到378MPa韧性达到4.3MPa·m^1/2。不同组成的ZrO2材料，其强韧化机制不同。ZrO2的体积分数为15％--30％时，ZrO2材料以应力诱导相变增韧为主；ZrO2的体积分数大于30％时，ZTM材料以微裂纹增韧为主。ZrO2粉末的粒径对ZrO2材料的力学性能有很大的影响。ZrO2粒径较大，ZTM材料基体中Z鼢大部分以m—ZrO2形式存在，材料以微裂纹增韧为主。ZrO2粒径较小时，ZTM材料中t-ZrO3的相对含量较高，材料力学性能的提高主要源于t-ZrO3的相变增韧。

生产烧结锆莫来石砖有两种生产工艺：其一是在制耐火砖过程中完成反应烧结，得到相变完全的显微结构；其二是部分相变而维持非平衡的相组合。两种生产工艺各有特色，都能生产出性能优良的耐火砖。在工业生产中，为了降低耐火砖价格，往往使用高铝矾土来替代工业氧化铝，生产含锆的莫来石砖。

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