耐火材料有哪些

　　耐火材料有很多种类，按不同的标准存在不同的划分方式。了解耐火材料的种类对认识耐火材料有意义。本节文中我们将讨论主要的耐火材料有哪些？

一、按化学性质分类

按化学性质耐火材料可分为酸性耐火材料、碱性耐火材料与中性耐火材料。

　　（1）酸性耐火材料。通常指以二氧化硅为主要成分的耐火材料。在高温下易与碱性耐火材料、碱性渣、高铝耐火材料或含碱化合物起化学反应。

　　（2）碱性耐火材料。在高温下易与酸性耐火材料、酸性渣、酸性熔剂或氧化铝反应的耐火材料。这类耐火材料通常以氧化镁、氧化钙或两者共同作为其主要成分。

　　（3）中性耐火材料。在高温下不与酸性耐火材料、碱性耐火材料、酸性或碱性渣或熔剂发生明显化学反应的耐火材料。如刚玉及碳化硅制品等。应该注意的是不发生明显的化学反应并不等于完全不发生反应。在一定的条件下，反应是可以进行的。

二、按耐火材料供货形态分类

按供给形态，耐火材料可分为定形耐火材料与不定形耐火材料。

　　（1）定形耐火材料。指具有固定形状的耐火制砖与保温砖。分为致密定形耐火砖与保温定形耐火砖两类。前者为总气孔率小于45％的制品，后者为总气孔率大于45％的制品。按形状的复杂程度，定形耐火砖又可分为标准耐火砖与异形耐火砖等。前者指形状比较简单的耐火砖，如直形砖(砖形为平行六面体)与楔形砖等，后者则是指形状较为复杂的耐火砖。

我国现有标准中没有对异形耐火砖的复杂程度做具体规定。

　　（2）不定形耐火材料。由骨料(颗粒)、细粉与结合剂及添加物组成的混合料，以散料为交货状态直接使用，或者加入一种或多种不影Ⅱ向耐火材料使用性能的合适液体后使用。

在某些不定形耐火材料中还可以加入少量金属、有机或无机纤维材料。不定形耐火材料的品种很多，主要有浇注料、可塑料、捣打料、干式料、喷射料、接缝料、挤压料、涂料、炮泥、泥浆等。

应该说明的是，所谓定形与不定形耐火材料也是相对的。由不定形耐火材料浇注或模塑成一定形状并经预处理而得到的预制块是以定形制品的形式供货的，但它的整个生产工艺与不定形耐火材料相同。因此，也可将它归入不定形耐火材料中。

三、按结合形式分类

按耐火材料中各组分(颗粒、细粉)之间的结合形式，耐火材料可分为陶瓷结合、化学结合、水化结合、有机结合与树脂结合等多种。

　　（1）陶瓷结合。在一定温度下，由于烧结或液相形成而产生的结合称陶瓷结合。这类结合存在于烧成制品中，烧成砖大都属陶瓷结合耐火材料。

　　在陶瓷结合耐火材料中还应提到所谓直接结合耐火材料。在我国及ISO标准中没有直接结合耐火材料的定义。但在美国标准ASTM及日本标准JIS中仍有规定。前者定义直接结合砖为颗粒主要通过固相扩散机理连结的烧成耐火材料(ASTM C7I)。JIS标准则定义直接结合耐火材料为具有高耐火颗粒直接结合结构的耐火材料(JIS R2001)。直接结合一词最早出现在镁铬耐火材料中。认为一种高纯度的镁铬砖的方镁石或尖晶石之间是直接连结的，不存在中间相。但随着近代显微镜技术及材料科学的发展，发现颗粒之间并非真正的直接结合，结合部常存在杂质集中或晶格畸变的区域。但直接结合这一名词还经常出现在耐火材料，主要是碱性耐火材料文献中。

　　（2）化学结合。在室温或更高的温度下通过化学反应(不是水化反应)产生硬化形成的结合，包括无机或无机一有机复合结合。这种结合常见于各种不烧耐火砖中。

　　（3）水化结合。在常温下，通过某种细粉与水发生化学反应产生凝固和硬化而形成的结合。这种结合常见于浇注料中。如水泥结合浇注料。

　　（4）有机结合。在室温或稍高温度下靠有机物质产生硬化形成的结合。这种结合常见于不烧砖中。

　　（5）树脂结合。含有树脂的耐火材料在较低的温度下加热，由于树脂固化、炭化而产生的结合。主要存在于含碳耐火材料中。

　　（6）沥青／焦油结合。压制的不烧耐火材料中由沥青／焦油产生的结合。

　　上述各种分类也不是绝对的。事实上，在水化结合、有机结合、树脂结合与沥青／焦油结合等几种形式中，在结合形成过程中都在一定程度上发生了某种化学反应。树脂结合与沥青／焦油结合也可以并入有机结合中。这种分类方法只是根据各种常用结合剂人为划分罢了。

　　在耐火材料中各种结合方式可单独存在，也可以同时存在。通常人们把以某种结合方式为主的耐火材料称为某某结合耐火材料。

　  四、按烧成与否分类

按耐火材料经过高温烧结与否可将耐火材料分为烧成耐火材料与不烧耐火材料。

　　（1）烧成耐火材料。经过高温烧结的耐火材料。烧成耐火材料的相组成与结构相对较稳定，使用过程中的体积变化较小。

　　（2）不烧耐火材料。没有经过高温烧成的耐火材料。多数化学结合、树脂结合与沥青／焦油结合的耐火材料以及以水化结合为主的不定形耐火材料均属于不烧耐火材料。不烧耐火材料利用在使用过程中的高温进行烧结，完成必要的物理化学过程，在使用中自动适应使用条件的要求。不烧耐火材料节约了能源，减少了对环境的污染，是一种应该大力发展的耐火材料。对在使用条件下不烧耐火材料内部及它与介质之间的反应以及不同使用条件下的自适应能力都应进行仔细的研究。

五、按化学成分分类

按化学成分分类是耐火材料最常见的分类方式。

　　（1）硅石耐火材料。以二氧化硅为主要成分的耐火材料。通常二氧化硅的含量不小于93％。

　　（2）铝硅酸盐耐火材料。常简称为铝硅系耐火材料，是指以氧化铝与二氧化硅为主要成分的耐火材料。按氧化铝含量的不同可分为黏土质耐火材料(氧化铝含量大于或等于％，小于45％)、高铝耐火材料(氧化铝含量大于45％)等。此外，在常用的叫法中人们还常根据铝硅系耐火材料的相组成来分类。例如，刚玉-莫来石制品、莫来石制品、硅线石制品、莫来石-石英制品等。

　　（3）镁质耐火材料。氧化镁含量大于80％的耐火材料。

　　（4）镁尖晶石质耐火材料。主要是由镁砂和氧化镁含量大于或等于20％的尖晶石组成的耐火材料。

　　（5）镁铬质耐火材料。由镁砂和铬铁矿制成的且以镁砂为主要组分的耐火材料。

　　（6）镁白云石质耐火材料。由镁砂与白云石熟料制成的且以镁砂为主要组分的耐火材料。

　　（7）白云石耐火材料。以白云石熟料为主要原料的耐火材料。

　　（8）碳复合耐火材料。也称为含碳耐火材料，是由氧化物、非氧化物及石墨等炭素材料构成的复合材料。如氧化物为氧化镁的镁碳耐火材料，氧化物为氧化铝的铝碳耐火材料以及由氧化铝、碳化硅与石墨构成的铝一碳化硅一碳耐火材料等。

六、按生产方式分类

如按机压成型、手工成型、浇注及电熔等生产方式分类。与定形制品生产方式以及不定形耐火材料生产方式不同，电熔耐火材料完全按另一种方式生产。电熔耐火材料是先将耐火材料配料电熔后铸入到模型中让其凝固而得到的耐火材料。在熔铸后常伴随着长时间退火以消除应力，防止开裂。这一工艺常用于玻璃池窑用耐火材料的制造。它不同于用熔融耐火材料为颗粒制得的耐火材料，后者常称为熔融再结合耐火材料。

　　从上面的讨论中可以看出，耐火材料的分类方法很多，也没有完全统一的规范。通常是按其化学或相组成、制造方式或供货方式等根据实际情况来决定它归入哪一类中。同一个耐火材料可以按不同的归类方式归入不同类中。如高铝质浇注料，它可以归人铝硅系耐火材料中，也可以归入不定形耐火材料中。此外，各类型的耐火材料又可细分为不同的种类，如浇注料又可按水泥含量的差别细分为普通浇注料、低水泥浇注料、超低水泥浇注料与无水泥浇注料等。