堇青石多孔陶瓷因具有高的孔隙率,优异的力学强度和良好的抗热震性能而被用作汽车尾气催化剂的载体材料。为此,综述了堇青石多孔陶瓷的制备方法和掺杂元素与其性能(孔结构、抗热震性和力学强度等)的相关性,同时指出了堇青石多孔陶瓷在制备过程中存在的问题,并展望了作为汽车尾气催化剂载体的堇青石多孔陶瓷未来的发展方向。

综述了白云石在耐火材料、镁冶炼等领域的广泛应用,指出了白云石未来所面临的挑战和深入研究的方向。

反应烧结碳化硅具有优良的力学性能、抗侵蚀性能和抗氧化性能等优点,是一种高致密度、低成本和净尺寸成型的材料。但由于反应烧结法的特殊工艺,反应烧结碳化硅中常含有较多游离硅,严重损害了材料的高温性能。主要阐述了反应烧结碳化硅高温力学性能、抗氧化性能、导热性能和抗热震性能的研究现状,并总结了近年来降低游离硅含量、提高反应烧结碳化硅力学性能的主要措施,包括优化材料制备工艺、引入补强增韧相。并展望了反应烧结碳化硅未来的研究方向。

概述了我国工业危险废物处理行业现状、处置技术以及回转窑焚烧系统特点,分析了我国回转窑焚烧系统的耐火材料要求、内衬设计以及损毁形式等,并对典型回转窑危废焚烧工艺提出耐火材料优化对策。

以电熔白刚玉粉为主要原料,水性双酚F环氧树脂或油性双酚F环氧树脂为结合剂,水或乙醇为溶剂,水性脂肪胺或油性脂肪胺为固化剂,经配料、搅拌、轻捣成型、干燥后,于150 ℃保温2 h制成刚玉基多孔陶瓷试样。研究了双酚F环氧树脂种类(分别为水性或油性)、刚玉粉粒度(分别为100、220、800目,即<0.15、<0.07、<0.02 mm)、树脂用量(分别为3、5、8、11 g)以及是否添加偶联剂对试样显气孔率、常温抗折强度、浸水后抗折强度保持率等性能的影响。结果表明:1)与水性双酚F环氧树脂结合试样相比,油性双酚F环氧树脂结合试样的显气孔率较小,常温抗折强度较大。2)随着刚玉粉粒度的减小,试样显气孔率逐渐减小,常温抗折强度呈先增大后减小的变化趋势;采用<0.07 mm(220目)刚玉粉制备的试样综合性能较好,显气孔率为46.26%,常温抗折强度为13.21 MPa。3)随着双酚F环氧树脂添加量的增加,试样的显气孔率逐渐减小,常温抗折强度和浸水后常温抗折强度逐渐增大;添加5 g油性双酚F环氧树脂制备的试样综合性能最优,显气孔率为36.81%,常温抗折强度达20.98 MPa,浸水48 h后常温抗折强度保持率为27.98%。4)添加1.2 g硅烷偶联剂KH-560后,试样浸水后常温抗折强度保持率大幅提高至80%。

综述了高纯SiC微粉主要制备工艺,介绍了近些年SiC微粉除杂提纯工艺新进展,提出未来高纯SiC微粉制备工艺应不断更新升级,产业化生产技术和装备也需要不断完善。

介绍了耐火浇注料结合体系及结合方式的主要类型,详细阐述了水泥结合体系中新型水泥的研究进展,论述了非水泥结合体系中溶胶(凝胶)、水合氧化铝、镁质结合剂、磷酸盐(磷酸)、可替代水泥的其他结合剂以及新型外加剂的性能特点与应用进展。指出新型水泥具有良好的应用效果,但新型水泥存在成本高的问题;非水泥结合剂存在施工难的问题,但易于烘烤,适用于喷补料、预制件;新型外加剂大幅改善了耐火浇注料的施工性能,具有广阔的应用前景。

钢铁行业氢冶金是采用氢部分或完全取代碳作为铁矿石的还原剂,实现铁矿石脱氧过程的技术。它不固定存在于某一特定工艺过程中,直接还原铁工艺是氢冶金关键流程之一。从直接还原铁工艺介绍出发,结合国内外钢铁行业氢冶金项目,对氢冶金方式和氢源等相关问题进行了探讨,最后对钢铁行业推广氢冶金技术进行了展望。

以全细粉碳化硅(d₅₀=3.6 μm、w(SiC)≥98%)为主要原料,加入炭黑、石墨、减水剂和分散介质等混合均匀后注浆成型,80 ℃烘干并于1 720 ℃反应烧结制备全细粉碳化硅陶瓷材料。考察了搅拌时间1~5 h、炭黑加入质量分数5.62%~6.93%对素坯性能的影响,并对素坯及烧后试样微观结构进行表征。结果表明:添加石墨所得试样的物理性能明显改善,炭黑的最佳添加量为5.94%(w),烧后试样的体积密度最大为3.02 g·cm^-3,抗弯强度可达580 MPa。

纳米氮化钛具有高熔点、良好的化学稳定性以及优良的抗氧化性和导电性能,同时具备局部表面等离子体共振(LSPR)特性,被视为新一代热等离子体材料。纳米氮化钛的组成与结构、粒度大小和比表面积会影响其LSPR效应和光热转换效率。因此,纳米氮化钛的有效制备是实现其在光热转换领域产业化应用的关键。为此,综述了氮化钛纳米材料现有的制备方法及最新研究进展,阐述了各种方法的工艺过程及合成机制,探讨了不同方法之间的差别及应用范围,总结了氮化钛纳米材料在光热转换方面的应用现状,并就未来纳米氮化钛的发展方向做出了展望。

针对我国优质高铝原料日益稀缺的现状,简要概述了高岭土资源的全球分布及我国的资源特色,重点阐述了煤系高岭土在耐火材料中的应用,如制备Al₂O₃-SiO₂系耐火原料、轻质/半轻质隔热耐火制品和不定形耐火材料等。并指出了煤系高岭土的发展方向,期望为煤系高岭土在耐火材料行业的研究和综合利用提供参考。

稀土锆酸盐热障涂层材料具有耐高温、抗烧结、低导热、高温相结构稳定和抗腐蚀性能好等优点,被认为是最具有潜力的新型高温热障涂层材料体系之一。概述了目前关于这种热障涂层材料体系的晶体结构、物理性能、力学性能、抗热震性以及热腐蚀性等的研究进展,并进一步展望了稀土锆酸盐热障涂层材料的发展方向。

氧化物基耐火材料因其具备优异的高温力学性能、良好的抗热震性以及抗熔渣侵蚀性等优点,被广泛应用于陶瓷制造、石油和能源等高温工业装备领域,但熔渣渗透和化学侵蚀是导致其损毁的主要因素。综述了熔渣对单相氧化物、多相氧化物和氧化物-碳复合耐火材料的侵蚀和渗透机制,并对侵蚀后耐火材料性能的变化规律和显微结构的变化特征进行了分析。展望了氧化物基耐火材料抗熔渣侵蚀的研究方向。